金属切削过程解析：变形区、积屑瘤与影响

"第二章-金属切削原理(机械制造技术A).ppt" 在机械制造过程中，金属切削是一项基础且重要的工艺，它涉及到工件材料的去除以达到所需的几何形状和尺寸。本章主要讨论了金属切削过程中的关键知识点，包括切屑的形态、变形区的划分以及积屑瘤的形成和影响。 首先，切屑的形态是切削过程中的一个重要方面。切屑的形成是由刀具与工件之间的相对运动导致的，通常分为正挤压、偏挤压和切削三种基本类型。切屑的形成区域分为三个变形区：第Ⅰ变形区，即滑移变形区，是切削力和切削热的主要来源，金属在此区域被剪切滑移；第Ⅱ变形区靠近前刀面，切屑在此受前刀面挤压，是前刀面磨损和积屑瘤形成的原因；第Ⅲ变形区是已加工面，受到后刀面的挤压，影响表面质量。 切削变形过程可以直观地通过示意图和动画展示，工件在刀具作用下经历显著的变形。在这个过程中，切屑底层与前刀面的接触可能导致积屑瘤的形成。积屑瘤是在一定温度和压力下，切屑底层与前刀面粘接并产生严重塑性变形的结果。积屑瘤具有两面性：在粗加工时，它可以保护刀具，减少磨损，并降低切削力；但在精加工时，它会影响尺寸精度和表面粗糙度，甚至引起振动和刀具磨损。 积屑瘤对切削过程的影响主要体现在以下几个方面： 1. 积屑瘤的硬度高，能代替刀具进行部分切削，降低了刀具实际磨损。 2. 它增加了刀具的工作前角，使得切削更易于进行，但同时降低了刀具的控制精度。 3. 积屑瘤的伸展可能影响工件的尺寸，尤其是当其顶端触及工件内层时。 4. 积屑瘤的不稳定性会导致切削力波动，进而产生振动，对加工表面质量产生负面影响。 控制积屑瘤的关键因素是切削速度。适当调整切削速度可以在需要保护刀具和减少切削力的粗加工阶段利用积屑瘤的优点，而在精加工阶段则应避免积屑瘤的产生，以保证加工精度和表面质量。 理解金属切削过程中的切屑形成、变形区和积屑瘤的特性对于优化切削参数、提高加工效率和保证产品质量至关重要。在实际操作中，根据工件材料、刀具类型和加工要求，合理选择切削速度和其他工艺参数是实现高效、精密金属切削的基础。