锻钢件(法兰、锻件等产品)金属产品的切削工艺包括有车、刨、钻、铣等不同的类型,但是概括地看,任何使用刀具从坯件或半成品上去除一定厚度的金属层,而得到在形状上及表面粗糙度上达到要求的加工工艺都是切削加工。 当工件与刀具接触,切削层金属经过弹性变形、滑移和切离等阶段而变为切屑的这一过程为金属切削。
锻钢件切削过程
(1)切削屑及其类型
崩碎切屑:切削塑性很小的金属,当工件与刀具接触后,就会发生弹性应力及应变。如这种剪应力或张应力达到工件金属的断裂强度时,工件便会突然崩去一块,形成如图所示的崩碎切 削屑。
带状切屑:当切屑的内应力没有达到工件金属的断裂强度,它将沿着前倾而继续流动,因此连绵不断,形成如图所示的 带状切屑。当被切削加工材料的塑性较大或刀具前角较大时,常常 会得到这种切屑。
节状切屑:当锻钢件的塑性介于上述两种情况之间时,便会出现如图所示的节状切屑。
不仅被切削加工金属的塑性可影响屑的类型,而加工条件与屑的类型也有很密切的关系。在一般情况下,前角愈大,切削速度愈高,切削屑愈薄,切屑越有可能由粒状(甚至崩碎)转变为带状。
(2)金属切削过程
锻钢件切削过程实际上是切屑形成过程。比较典型的切削过程是:被切削金属受到刀具挤压而产生弹性变形。随着刀具的切人,应力、应变逐渐加大。当剪应力达到材料的屈服强度时,开始产生 塑性变形——滑移。刀具再继续切人,当剪应力达到材料的抗拉强度时,金属层经过剪切滑移后被挤裂而形成切屑。实际上,由于加工材料等条件不同,切削过程的这三个阶段并不完全显示出来。例如,加工锻钢件脆性材料时,被切层在弹性变形后很快形成切屑离开母材,而加工塑性好的钢材滑移阶段特别明显。由于切屑形成的过程不同,切屑的形状也不一样。
(3)切削热
切削和摩擦相似,切削是表面层切削现象,而摩擦是极薄的表面现象,切削热主要包括来源于弹性、塑性变形所产生的热以及摩擦所产生的热。
(4)切削液
切削液的功能,一方面可以减少摩擦,另一方面可以起到冷却作用。此外,还有降低金属强度的作用。