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金属切屑的形成

提示:

金属切削是用刀具从工件表面上切去多余的金属,形成已加工表面的过程,也是工件的切削层在刀具前面挤压下产生塑性变形,形成切屑被切下来的过程。 切削过程中的许多物理现象,如切削力、切削热、刀具磨损等,都与金属的变形及其变化规律有密切的关系,研究切削过程对保证加工质量、提高生产率、降低成本和促进切削加工技术

    金属切削是用刀具从工件表面上切去多余的金属,形成已加工表面的过程,也是工件的切削层在刀具前面挤压下产生塑性变形,形成切屑被切下来的过程。
    切削过程中的许多物理现象,如切削力、切削热、刀具磨损等,都与金属的变形及其变化规律有密切的关系,研究切削过程对保证加工质量、提高生产率、降低成本和促进切削加工技术的发展,有着十分重要的意义。
    切削过程中的各种物理现象,都是以切屑形成过程为基础的。了解切屑形成过程,对理解切削规律及其本质是非常重要的,现以塑性金属材料为例,说明切屑的形成及切削过程中的变形情况。
    金属切削过程是指刀具与工件运动并相互作用的过程。其作用是使切削层与工件母体分离。机理是刀具切削刃和前刀面对工件的推挤、摩擦,使切削层金属发生剪切滑移变形和摩擦塑性变形而形成切屑。切削过程中,后刀面与工件挤压而形成加工表面。金属切削过程也可以看成是形成切屑的过程或形成加工表面的过程。
    切屑的形成过程如图3-1所示。切削塑性金属时,金属受前刀面的挤压,在OA(开始滑移面)以左产生弹性变形;随着前刀面向前挤压,应力增大,在AOE内产生塑性变形;随着前刀面继续向左推移,应力进一步加大,当应力达到材料的强度极限时,在OE(终止滑移面)产生剪切滑移;在OE(终止滑移面)以上,形成切屑。
    由此可知,塑性金属切屑的形成过程经历了四个阶段:弹性变形、塑性变形、剪切滑移和切离过程。
    当金属沿滑移线发生剪切变形时,晶粒会伸长。晶粒伸长的方向与滑移方向(即剪切面方面)是不重合的,它们成一夹角ψ。在一般切削速度范围内,第一变形区的宽度仅为0. 020. 2mm,所以可以用一剪切面OE来表示(图3-1)。剪切面与切削速度方向的夹角称作剪切角,以Φ表示。
塑性金属的切屑形成过程
    3-1    塑性金属的切屑形成过程


(责任编辑: 佚名 )

  • 本文关键字:金属切屑 

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