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一 切屑形成过程及变形区的划分
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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)。 : g) r+ T6 X9 o: o: @& u1 }* ~
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二 积屑瘤的形成及其对切削过程的影响
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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。 / e# \9 }! |: H; W; X3 o% U
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积屑瘤是如何形成的?
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1 `% x& o5 A9 |& |* B) Y 切屑对前刀面接触处的摩擦，使前刀面十分洁净。
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3 d. X" U' z/ i, B4 u( D! A8 ? 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
1 X" J$ A8 p" V' M! U5 u+ B/ o过，形成“内摩擦”。 j _5 k8 E- V0 T8 R% x% ~
, h& W; M- M b 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。 ' w/ R7 u/ h$ Z2 R1 T
/ A! W9 O' H1 u4 A5 ^6 e 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， * r# E1 G( Q h8 `5 d+ X6 I2 O; a
- M: \- H+ N* h5 N* b. J 积屑瘤对切削过程的影响 + ?* l" J5 Y: ? L5 f+ a
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" B5 c6 Q" \+ g 实际前角增大 + k8 |. k) U$ O( p6 Y; X
5 |! z# {4 P' Z: f* V 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。 % p* [9 c, f2 \4 S& P, j' _. s
9 R+ S3 k5 F- ?) q# r: [/ h" f8 m$ Q 增大切削厚度
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使加工表面粗糙度增大
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5 w; d- y' L0 @9 l 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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4 s2 a7 n7 {* `' A% a. n& ]1 z" A9 O 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。
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$ U" L& `- o8 O) s 防止积屑瘤的主要方法 0 o- n: T* k8 U4 t/ t1 z& q; P& w6 H
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降低切削速度，使温度较低，粘结现象不易发生； + U4 t% U& x/ V* M( \# z8 q9 ]
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采用高速切削，使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度； 4 d; r' j% V% o4 b# d; V
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采用润滑性能好的切削液，减小摩擦； + |9 ^* D9 q7 U3 U$ Z$ X7 U
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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； # O) |9 X, ?0 M8 r) `
: k: S/ \) T- J# C9 a8 u 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