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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)。 ) |2 y; u, L( Y0 I: ?3 t4 _& L
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二 积屑瘤的形成及其对切削过程的影响 6 g- z0 U- u6 k# n/ _% T
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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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积屑瘤是如何形成的?
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, x) y9 Z6 M% f' H v$ Q 切屑对前刀面接触处的摩擦，使前刀面十分洁净。
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) R1 G7 K2 a$ O 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
0 m* I @+ t- i8 c, N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。 : U% ~0 r: |1 Y0 u) t8 Y* X
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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， ; W) A5 q8 N5 a9 z9 J
6 @: s/ p; ]6 a2 D( N! t1 L) @ 积屑瘤对切削过程的影响 3 H, H. k( o# x" R1 \ W' p
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* {9 b, y2 @2 {2 a g* P2 v" f 实际前角增大
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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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增大切削厚度 + }0 G9 p9 j9 v6 f3 x( L" X, L
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使加工表面粗糙度增大 1 Z! K9 V2 N* B& |
0 s* f" y0 T! c% y 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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4 |( v2 D7 [( I; L 对刀具寿命的影响
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- z: b) Q! @0 I, G; c: z# H 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。 " u w/ E) c, y H% s
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防止积屑瘤的主要方法 . B% ]2 k, Y7 V! C8 s4 i' I1 {, X
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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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' I4 [9 ~* ]) x9 Y3 e# X R, k5 ? 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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7 E# ?) W8 n }( w7 u! r1 c' { 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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9 Y3 U( c0 y8 I- J 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