一、切削变形 切屑是在切削过程中工程材料受到刀具前刀面的推挤后发生塑性变形,最后沿某一斜面剪切滑移形成的。 切削过程的变形大致划可分为三个变形区:第I变形区、第II变形区和第III变形区。 1.第I变形区 第I变形区又称为主变形区,是指在切削层内产生剪切滑移的塑性变形区。 如右图所示,第I变形区的宽度(OA和OM的间距)仅有0.02~0.2mm,可将第I变形区视为一个平面,即剪切面。剪切面与切削速度之间的夹角称为剪切角φ。 经过第I变形区后,切削层金属材料变成切屑,从刀具前刀面流出。 如下图所示,切削变形可以用切屑长度或厚度尺寸相对于切削层的变化量(变形系数ξ)来表示。 由于第I变形区的变形主要是剪切滑移变形,因此还可以用第I变形区单位厚度上的剪切滑移量,即相对滑移量ε来衡量切削变形,如下图所示。 2.第II变形区 第II变形区又称为前刀面变形区,是指与前刀面接触的切屑底层内产生的变形区。 第II变形区的变形是造成前刀面磨损和产生积屑瘤的主要原因。 3.第III变形区 第III变形区又称为已加工表面的变形区,是指靠近切削刃处已加工表面表层内产生的变形区。 第III变形区的变形是造成已加工表面加工硬化和产生残余应力的主要原因。 二、积屑瘤 积屑瘤又称为刀瘤,是指在切削速度不高而又能形成连续切削的情况下,加工一般钢料或其他塑性材料时,常常在前刀面处粘着的一块剖面近似呈三角状的硬块。 1.积屑瘤的形成 滞流层粘结或冷焊在刀具前刀面形成积屑瘤。 积屑瘤的形成主要取决于切削温度。切削碳钢时在300℃~380℃ 易产生积屑瘤。 2.积屑瘤对切削过程的影响 (1)增大实际前角 (2)增大切削厚度 (3)增大加工表面粗糙度 (4)影响刀具耐用度 3.防止积屑瘤的措施 (1)提高工件材料硬度 (2)增加刀具前角 (3)降低切削速度或采用高速切削 (4)合理使用切削液 (5)电解刃磨刀具 |