金屬切削過程中,工件坯料受到刀具前刀面的推擠,切削層沿著某一斜面剪切滑移而產(chǎn)生塑性變形,并最終形成切屑。切屑會以較高的速度沿前刀面流出。已經(jīng)加工的表面也需經(jīng)歷一個塑性變形的過程,并伴隨一定的彈性變形,而且以相當(dāng)大的壓力作用在后刀面上。刀具與工件坯料、切屑之間發(fā)生的巨大摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量,使切屑與刀具接觸面溫度升高。
我們需要掌握影響刀具摩擦系數(shù)的因素,因為它不但影響切屑變形;而且對切屑的形成過程、切屑力、切屑熱、表面質(zhì)量以及生成的積屑瘤亦有影響。影響因素主要有:
工件材料:工件強(qiáng)度和硬度越大,摩擦系數(shù)略有減小。
切削厚度:厚度增大,法向力隨之增大,摩擦系數(shù)減小。
刀具前角:一定速度下,前角越大,摩擦系數(shù)越大。
切削速度:切削速度越高,摩擦系數(shù)越大。(切削速度高,切削溫度就高,刀面與切削底層容易黏結(jié),摩擦系數(shù)增大;但當(dāng)速度超過一定數(shù)值,刀屑接觸處的溫度升高,材料塑性增加,切削底層剪應(yīng)力下降,摩擦系數(shù)隨之下降)。
加工時材料的性質(zhì)、切削條件、刀具形狀有可能不同,這樣會產(chǎn)生不同類型的切屑,它最終會影響到刀具的耐用度和加工表面的粗糙度,也對我們選擇正確的切削液有幫助。
磨削過程中,由大量無定形前角的微小磨粒切出切屑。有一些磨粒只是摩擦推擠工件表面,并不切屑;但推擠的表面會被隨后而來的其他磨粒切削除去。因此,磨削力較小,產(chǎn)生的切屑是細(xì)小的屑末。但是,磨削時的速度很高,能產(chǎn)生很高的高溫,而且溫度不易隨切屑散去。這樣,產(chǎn)生的高溫易使工件發(fā)生磨削燒傷,引起金屬熱應(yīng)力,金屬組織發(fā)生相變而產(chǎn)生裂紋和殘余應(yīng)力,砂輪的磨損和鈍化,砂輪的磨粒及粉末脫落后落到工件表面等問題,影響到了工件表面的尺寸精度。