关于金属切削层的变形

2022年04月30日 来源:

关于金属切削层的变形

一切屑形成过程及变形区的划分

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、第二变形区、第三变形区。

二积屑瘤的形成及其对切削过程的影响

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。

积屑瘤是如何形成的?

切屑对前刀面接触处的摩擦,使前刀面十分洁净。

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

过,形成“内摩擦”。

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。

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。

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,

积屑瘤对切削过程的影响

实际前角增大

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。

增大切削厚度

使加工表面粗糙度增大

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。

对刀具寿命的影响

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。

防止积屑瘤的主要方法

降低切削速度,使温度较低,粘结现象不易发生;

采用高速切削,使切削温度高于积屑瘤消失的相应温度;

采用润滑性能好的切削液,减小摩擦;

增加刀具前角,以减小切屑与前刀面接触区的压力;

适当提高工件材料硬度,减小加工硬化倾向。

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