金屬切削加工就是利用切削刀具從毛坯上切除多余的金屬，以獲得要求的形狀、尺寸和表面精度零件的加工方法。鑄造、鍛壓和焊接等工藝方法，通常只能用來制造毛坯和較粗糙的零件。凡是要求精度較高的零件，一般來說都需要進行切削加工。因此，切削加工在機械制造業中占有重要的地位。金屬切削加工雖然有各種不同的形式，如車、刨、銑、磨以及齒輪加工等（見圖7-1),但是也存在共同的現象和規律，即從毛坯上切削去多余的金屬。掌握這些現象和規律對正確地進行切削加工，對保證零件的加工質量，提高生產率和降低成本，都有著重要的意義。


圖 1.jpg


金(jin)屬(shu)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)工(gong)(gong)藝包括有車、刨(bao)、鉆(zhan)、銑等不同的(de)(de)類型，但是概括地(di)看(kan)，任何使用刀具從坯件(jian)或半成品上(shang)去除一(yi)定厚度的(de)(de)金(jin)屬(shu)層(ceng)(ceng)，而(er)得(de)到(dao)在形狀上(shang)及表面粗糙(cao)度上(shang)達到(dao)要求(qiu)的(de)(de)加工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝都(dou)是切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)加工(gong)(gong)。當工(gong)(gong)件(jian)與刀具接(jie)觸，切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)層(ceng)(ceng)金(jin)屬(shu)經(jing)過彈性變形、滑(hua)移和(he)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)離等階段而(er)變為切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑的(de)(de)這(zhe)一(yi)過程為金(jin)屬(shu)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削(xue)。


1. 切削屑及其類(lei)型


圖 2.jpg


  崩(beng)(beng)碎切屑：切削塑性很小(xiao)的(de)(de)金屬(shu)，當工(gong)件(jian)與刀具(ju)接觸后(hou)，就(jiu)會(hui)發生(sheng)彈性應(ying)力及(ji)應(ying)變。如這種剪應(ying)力或張應(ying)力達到工(gong)件(jian)金屬(shu)的(de)(de)斷裂強度時(shi)，工(gong)件(jian)便會(hui)突然崩(beng)(beng)去一塊(kuai)，形成如圖7-2(a)所示的(de)(de)崩(beng)(beng)碎切削屑。


  帶(dai)狀(zhuang)切屑(xie)：當切屑(xie)的內應力(li)沒有達到(dao)工(gong)件金屬的斷(duan)裂(lie)強(qiang)度，它將沿著前傾而繼(ji)續流(liu)動，因此連綿不斷(duan)，形成如圖(tu)7-2(b)所示(shi)的帶(dai)狀(zhuang)切屑(xie)。當被切削加工(gong)材料(liao)的塑(su)性較大(da)或(huo)刀具前角較大(da)時，常常會得到(dao)這(zhe)種切屑(xie)。


  節狀切(qie)屑(xie)：當工件金屬的(de)塑性介于(yu)上述兩種情(qing)況之間時(shi)，便會出(chu)現如圖7-2(c)所示的(de)節狀切(qie)屑(xie)。


  不僅被切削加工金屬的塑性可影(ying)響屑(xie)的類型，而加工條件與(yu)屑(xie)的類型也有很密切的關系。在(zai)一般情況下(xia)，前角(jiao)愈(yu)大(da)，切削速度愈(yu)高，切削屑(xie)愈(yu)薄(bo)，切屑(xie)越有可能由(you)粒狀（甚至崩碎）轉變(bian)為帶狀。


2. 金屬切削過程


 金屬切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削過(guo)(guo)(guo)程實際上是切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑形成(cheng)過(guo)(guo)(guo)程。比較典型的切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削過(guo)(guo)(guo)程是：被切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削金屬受(shou)到刀具(ju)擠壓而產生彈性(xing)變(bian)形。隨著(zhu)刀具(ju)的切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)入(ru)，應(ying)力(li)、應(ying)變(bian)逐漸加(jia)大(da)。當(dang)剪應(ying)力(li)達到材(cai)料(liao)的屈服強度時，開始產生塑性(xing)變(bian)形－滑(hua)移(yi)。刀具(ju)再繼(ji)續切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)入(ru)，當(dang)剪應(ying)力(li)達到材(cai)料(liao)的抗(kang)拉強度時，金屬層(ceng)經過(guo)(guo)(guo)剪切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)滑(hua)移(yi)后被擠裂(lie)而形成(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑。實際上，由于加(jia)工(gong)材(cai)料(liao)等條件不(bu)同，切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)削過(guo)(guo)(guo)程的這三(san)個(ge)階段并(bing)不(bu)完全顯(xian)示出(chu)來。例(li)如(ru)，加(jia)工(gong)鑄鐵等脆性(xing)材(cai)料(liao)時，被切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)層(ceng)在(zai)彈性(xing)變(bian)形后很快形成(cheng)切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑離開母(mu)材(cai)，而加(jia)工(gong)塑性(xing)好的鋼材(cai)滑(hua)移(yi)階段特(te)別明顯(xian)。由于切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑形成(cheng)的過(guo)(guo)(guo)程不(bu)同，切(qie)(qie)(qie)(qie)(qie)屑的形狀(zhuang)也不(bu)一(yi)樣。


3. 切削熱


 切(qie)削(xue)和摩(mo)(mo)擦相似，切(qie)削(xue)是表面(mian)層切(qie)削(xue)現象(xiang)(xiang)，而摩(mo)(mo)擦是極薄(bo)的表面(mian)現象(xiang)(xiang)，切(qie)削(xue)熱(re)主(zhu)要包(bao)括來源(yuan)于彈(dan)性(xing)、塑性(xing)變(bian)形所產生的熱(re)以及摩(mo)(mo)擦所產生的熱(re)。


4. 切削液(ye)


  切削液的(de)(de)功能(neng)，一方面可以(yi)減少摩(mo)擦，另一方面可以(yi)起到冷卻(que)作用。此外，還(huan)有降低金屬(shu)強度的(de)(de)作用。