积屑瘤对精加工表面粗糙度产生的影响
<P> 一、前言</P><P> 在常切削过程中，用中等或低的切削速度切削钢、铝或其他塑性金属时，会发现一小块金属牢固地粘附住所用刀具的前刀面上，这一小块金属就是积屑瘤，如图1所示。积屑瘤是被切金属在切削区的高压和大摩擦力作用下与<A title=转到刀具企业 href="http://www.mechnet.com.cn/company/2520/1.html">刀具</A>刃口附近的前刀面上粘结形成的。这块金属受到加工硬化的影响，其硬度可比基体高2～3倍，因此可以代替刀刃切削。积屑瘤在切削过程中是不稳定的。它开始生长到达一定高度以后，发生脆裂，被工件和积屑带走而消失，以后又开始生长，从小到大，又破碎消失，周而复始地循环。由于它时现时失、时大时小，使工件表面呈高低不平，使粗糙度增大和工件尺寸精度降低。还由于它的生长与消失，改变着<A title=转到刀具企业 href="http://www.mechnet.com.cn/company/2520/1.html">刀具</A>前角，影响着<A title=转到刀具企业 href="http://www.mechnet.com.cn/company/2520/1.html">刀具</A>在切削过程中的挤压、摩擦和切削能力，造成工件表面硬度不均匀，还会引起切削过程振动，加快刀具磨损、因此，在精加工时应采取措施，避免产生积屑瘤。但是，当刀具有负例棱时，在切削过趁耕种积屑瘤比较稳定，可以代替刀刃切削。由于它长大以后使刀具工作前角增大，使切削力降低。所以，在粗加工时，允许具有积屑瘤。</P><P align=center><IMG src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_dqezyc080620847175293.jpg" border=0>
</P><P> 二、影响积屑瘤的主要因素</P>
<P> 由于积屑瘤是在很大的压力、强烈摩擦和剧烈的金属变形的条件下产生的。因而，切削条件也必然通过这些作用而影响积屑瘤的产生、长大与消失。</P>
<P> 1、工件材料。当工件材料的硬度低、塑性大时，切削过程中的金属变形大，切屑与前刀面间的摩擦系数(大于1)和接触区长度比较大。在这种条件下，易产生积屑瘤。当工件塑性小、硬度较高时，积屑瘤产生的可能性和积屑瘤的高度也减小，如淬火钢。切削脆性材料是产生积屑瘤的可能更小。</P>
<P> 2、刀具前角。刀具前角增大，可以减小切屑的变形、切屑与前刀面的摩擦、切削力和切削热，可以抑制积屑瘤的产生或减小积屑瘤的高度。据有关资料介绍，刀具前角γ0≥40时，积屑瘤产生的可能就小。</P><P align=center><IMG height=285 src="http://www.chmcw.com/upload/news/RCL/13220_geoxj3080620848407957.jpg" width=300 border=0>
</P><P> 3、切削速度。切削速度主要是通过切削温度和摩擦系数来影响积屑瘤的。当<A title=转到刀具企业 href="http://www.mechnet.com.cn/company/2520/1.html">刀具</A>没有负倒棱时，在极低的切削速度条件下，不产生积屑瘤。以中碳钢为例，切削速度Vc<2m/min时，不产生积屑瘤。当Vc>2m/min～30m/min时，积屑瘤从生产到生长到最大。也即是说，切削温度为300℃左右时，切屑与<A title=转到刀具企业 href="http://www.mechnet.com.cn/company/2520/1.html">刀具</A>间的摩擦系数最大，积屑瘤达到最高高度。随着切削速度相应的切削温度提高，积屑瘤的高度逐渐减小。高速切削时(Vc> 120m/min)，由于切削温度很高(800℃以上)，切屑底层的滑移抗力和摩擦系数显著降低，积屑瘤也将消灭。所以我们日常精加工时，为了达到较低的已加工表面粗糙度的办法是采用在<A title=转到刀具企业 href="http://www.mechnet.com.cn/company/2520/1.html">刀具</A>耐热性允许范围内的高速切削，或采用低速(Vc<5m/min)切削，以防止积屑瘤的产生，提高已加工表面的质量。</P>
<P> 4、切削厚度。切塑性材料时，切削力、切屑与前刀面接触区长度都将随切削厚度的增加而增大，将增加生成积屑瘤的可能性。所以，在精加工时除选取较大的刀具前角，在避免积屑瘤的产生切削速度范围内切削外，应采用减小进给量或刀具主偏角来减小切削厚度。</P>
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