镗削的切削过程

一、镗削的切削过程

1.镗削过程

镗削过程，就是通过镗刀的旋转，使镗刀与工件表面产生相对运动，从而对工件表面进行切割和挤压，使一层金属切离工件表面，并使所加工的工件获得一定的尺寸精度、形状和位置精度，以及表面粗糙度要求的切削过程。

观察镗削时金属材料出现的两种情况，就可以知道镗削时切屑形成的原理。当金属材料被切削时，金属表面首先受到刀具的挤压力，工件表面被压凹下去一块，如图3.9（a）所示。若这个压力较小，这时退出刀具，工件便恢复原样，这称为弹性变形。若工件表面凹下去后，刀具继续前进，压力继续增大，这时退出刀具，工件表面便不能恢复原来形状，金属内部组织发生了相对滑移，这种变形称为塑性变形（又称永久性变形），工件表面发生塑性变形后，若刀具挤压力继续增大，金属内部组织从滑移发展成挤裂，从而最后变成切屑从前刀面滑去，如图3.9（b）所示。

图3.9　金属的弹性变形和塑性变形

实验证明，切削塑性材料（如铸钢、合金钢等）时，切削层的金属经过挤压（弹性变形）、滑移（塑性变形）、挤裂和切离4个阶段而变为切屑。切削脆性材料（如铸铁等）时，切削层的金属经过挤压（弹性变形）、挤裂和切离3个阶段而变为切屑。

镗削过程中，随着切屑的形成，在刀尖附近产生3个变形区，如图3.10所示。

图3.10　切削时的3个变形区

第一变形区位于刀具的上方，在这个区域里主要产生滑移变形，是切屑的主要形成区域。

第二变形区位于切屑与刀具的接触部位，由于前刀面与切屑产生很大的摩擦和阻力，使切屑底部发生附加变形。

第三变形区是工件已加工表面与刀具后刀面接触的部位，又称加工表面形成区或后刀面摩擦区，影响着已加工表面的质量。

2.切屑种类

金属材料在切削过程中，由于材质性能不同，切削条件不同，因此，金属表面的变形情况也不一样。按其变形程度可将切屑分成3种基本类型，如图3.11所示。

图3.11　切屑的类型

（1）带状切屑　在切削过程中，由于切屑内表面与前刀面的摩擦，切屑的内层是一个光滑表面，外层则有明显的裂纹且显得不平。在加工塑性较大的材料时，当切削厚度较大，切削速度较高及刀具前角较大的条件下，金属材料容易变形，这时金属在滑移变形过程中不断裂，就形成了带状切屑，如图3.11（a）所示。

（2）挤裂切屑　又称为节状切屑。挤裂切屑的形成一般在切削速度较低，切屑厚度较大而刀具前角较小的情况下才会发生。这种切屑在剪切滑移过程中滑移量较大，局部金属已达到了材料的破裂强度。切屑一般变形较大，容易断屑，如图3.11（b）所示。

（3）崩碎切屑　切削脆性金属材料时，如灰铸铁、脆性有色金属等。由于材料的塑性很小，抗拉强度较低，刀具切入后，金属在剪切滑移过程中成为粉末和碎粒状切屑。当工件材料又硬又脆，刀具前角较小，切削厚度较大时，就容易产生这类切屑。这种切屑与前刀面的接触长度较短，切削力、切削热集中在切削刃附近，容易使切削刃磨损和崩刃，并容易引起振动，影响工件表面粗糙度，如图3.11（c）所示。