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一 切屑形成过程及变形区的划分 # G: T5 Q" l; x5 x! S v
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, N' t( ]7 e, ~- p3 U2 h/ h/ ? 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)。 6 [8 l' A2 C E! p8 b
" X( S: S) A. ]" |8 i3 n& X1 ` 二 积屑瘤的形成及其对切削过程的影响 6 g7 G q$ T, p' W
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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。
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9 G8 N; N" E% g5 F& i 积屑瘤是如何形成的? 2 ^3 ?. W+ _9 D( o: J
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切屑对前刀面接触处的摩擦，使前刀面十分洁净。
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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 + U, w [: X, V3 Z* H! t
过，形成“内摩擦”。
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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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, h7 U, M; k% A# {: x' o, s 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， + m& u' r) E/ n/ n
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积屑瘤对切削过程的影响
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实际前角增大 1 C+ h* d( X# v8 e3 C, o( e
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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。
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% [3 V4 i: ] v. i) R/ R. @ 增大切削厚度 ) i6 J' v2 A+ D3 q: Z/ a! t
. h9 Y0 n4 F# s* o2 q+ z3 G0 M 使加工表面粗糙度增大
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7 x, @0 V9 u. g# R" | 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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对刀具寿命的影响
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- S4 X$ V1 Z. |- Z; S 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。 2 K0 T" G' x- u* n0 i2 n5 t
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3 T' k9 ^$ K0 h& C2 P 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；
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. E, [! r) o* [9 ^8 h3 m 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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# p ~/ _# j f( f 采用润滑性能好的切削液，减小摩擦；
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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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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