金属切削层的变形 - 文章

金属切削层的变形

作者：西安交通大学先进制造技术研究所

一切屑形成过程及变形区的划分

大量的实验和理论分析证明，塑性金属切削过程中切屑的形成过程就是切削层金属的变形过程。切削层的金属变形大致划分为三个变形区：第一变形区(剪切滑移)、第二变形区(纤维化)、第三变形区(纤维化与加工硬化)。

二积屑瘤的形成及其对切削过程的影响

在切削速度不高而又能形成连续切屑的情况下，加工一般钢料或其它塑性材料时，常常在前刀面处粘着一块剖面有时呈三角状的硬块。它的硬度很高，通常是工件材料的2-3倍，在处于比较稳定的状态时，能够代替刀刃进行切削。这块冷焊在前刀面上的金属称为积屑瘤或刀瘤。

积屑瘤是如何形成的?

1，切屑对前刀面接触处的摩擦，使前刀面十分洁净。
2，当两者的接触面达到一定温度同时压力又较高时，会产生粘结现象，即一般所谓的“冷焊”。切屑从粘在刀面的底层上流过，形成“内摩擦”。
3，如果温度与压力适当，底层上面的金属因内摩擦而变形，也会发生加工硬化，而被阻滞在底层，粘成一体。
4，这样粘结层就逐步长大，直到该处的温度与压力不足以造成粘附为止。

所以积屑瘤的产生以及它的积聚高度与金属材料的硬化性质有关，也与刃前区的温度和压力分布有关。一般说来，塑性材料的加工硬化倾向愈强，愈易产生积屑瘤；温度与压力太低，不会产生积屑瘤；反之，温度太高，产生弱化作用，也不会产生积屑瘤。走刀量保持一定时，积屑瘤高度与切削速度有密切关系，

积屑瘤对切削过程的影响

1，实际前角增大
它加大了刀具的实际前角，可使切削力减小，对切削过程起积极的作用。积屑瘤愈高，实际前角愈大。
2，增大切削厚度
3，使加工表面粗糙度增大
积屑瘤的底部则相对稳定一些，其顶部很不稳定，容易破裂，一部分连附于切屑底部而排出，一部分残留在加工表面上，积屑瘤凸出刀刃部分使加工表面切得非常粗糙，因此在精加工时必须设法避免或减小积屑瘤。
4，对刀具寿命的影响
积屑瘤粘附在前刀面上，在相对稳定时，可代替刀刃切削，有减少刀具磨损、提高寿命的作用。但在积屑瘤比较不稳定的情况下使用硬质合金刀具时，积屑瘤的破裂有可能使硬质合金刀具颗粒剥落，反而使磨损加剧。

三防止积屑瘤的主要方法

1，降低切削速度，使温度较低，粘结现象不易发生；
2，采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度；
3，采用润滑性能好的切削液，减小摩擦；
4，增加刀具前角，以减小切屑与前刀面接触区的压力；
5，适当提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向。

(投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (2004-11-26，阅读1796次)

首页 > 刀具/量具/夹/磨具 > 车刀/镗刀 > 技术论文	产品新闻文章会展人才帮助 \| 注册登录