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一 切屑形成过程及变形区的划分
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# t( t4 e4 G& }) ?0 G 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)。 7 o+ L1 E: ^( b0 g' n: b, I
: D: R5 K# O7 L( J8 {$ V 二 积屑瘤的形成及其对切削过程的影响 7 y% F, i3 ~ H6 N$ j; X- } g
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: c, g4 I' U- z% A& W 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。 8 S( e$ {1 ~) C: v3 i& X- M- J/ i
) [) Z$ u, }$ {6 M& ^ 积屑瘤是如何形成的?
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* F7 u( S8 Z P7 Q+ T 切屑对前刀面接触处的摩擦，使前刀面十分洁净。 " X, X4 G& G' S# Q" p7 f# g3 ^
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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
* \2 d( l* A$ E5 J9 M过，形成“内摩擦”。 " R6 f1 R0 I8 h
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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。
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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。
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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， ( C8 j }8 m6 W7 [/ C2 j
! m# @! H+ x4 `% W/ L$ t 积屑瘤对切削过程的影响
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实际前角增大 ! t; t* @1 g2 w9 K$ x) S
1 |9 k' Y1 b/ V h9 [ 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。 9 Q$ \" b+ f1 Q% J: l! G4 j
. r. `5 G, `7 x. U8 L( ?0 F! | 增大切削厚度
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, n" R! J! [1 j- S5 y! D! `+ O" O 使加工表面粗糙度增大
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: i. _1 f Q" P5 h3 } A) s 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。
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h0 }& y$ ]+ [+ @5 [' r! Q 对刀具寿命的影响
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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。 % L; W, T6 ^; b
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4 C! }! D3 X" B5 V0 f 防止积屑瘤的主要方法
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降低切削速度，使温度较低，粘结现象不易发生； ; [% z/ `+ Y/ X1 |+ a0 k9 `
/ Z* \) A6 I$ x' ?0 I$ O X 采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度；
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采用润滑性能好的切削液，减小摩擦； ( I5 Z% _! n, ?3 V8 K
+ \2 y- K8 f2 H7 ^6 K 增加刀具前角，以减小切屑与前刀面接触区的压力；
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! Y- w: d) ^9 y4 v7 ~; V7 m8 P 适当提高工件材料硬度，减小加工硬化倾向。 |
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发表于 2007-8-26 10:49:49