钨钢切削刀具的积屑瘤

积屑瘤是由切屑堆积在钨钢切削刀具前面近切削刃处的一个硬楔块，它是在第Ⅱ变形区（第Ⅱ变形区是指与钨钢切削刀具前面接触的切屑底层内产生塑性变形的区域）内，是由摩擦和变形形成的物理现象。在生产中对中碳钢、低碳钢、铝合金等塑性金属进行车、钻、铰、拉和螺纹加工均可能出现积屑瘤。

积屑瘤形成原因：

一般认为是切屑在刀具前面上粘结（冷焊）造成的，若在"滞流层"内近切削刃处的温度和压力很低，切屑底层塑性变形小，摩擦系数小，粘结不易产生，不易形成积屑瘤；在高温时，切屑底层材料软化，剪切屈服强度σ0.2下降，使摩擦系数μ减小，积屑瘤也不易产生；当压力、温度达到一定程度时，切屑底层材料中切应力超过材料的剪切屈服强度，使"滞流层"中流速为零的切削层被剪切断裂粘结在前刀面上，粘结金属层经剧烈塑性变形后硬度提高，它可代替切削刃继续剪切较软的金属层，依次层层堆积，高度逐渐堵增大而形成了积屑瘤。长高的积屑瘤在外力或振动作用下可能会脫落或局部断裂，继而又重复产生与脱落。

积屑瘤对切削加工的影响是：由于它的硬度高于工件2~3倍，故堆积在切削刃上能代替切削刃切削，并保护了切削刃；增大实际工作前角，减小切削变形；堆积成的钝匠圆弧刃口造成挤压和过切现象，降低加工精度；积屑瘤脱落后粘附在已加工表面上使表面粗糙不平。所以在精加工时应避免积屑瘤产生。

在生产中常采取以下措施来抑制或消除积屑瘤：

1)采用低速或高速切削。切削速度是通过切削温度影响积屑瘤的。以切削45钢为例，在低速υc<3m/min和较高速度υc≥60m/min范围内，摩擦系数都较小，故不易形成积屑瘤。在切削速度υc≈20m/min左右，切削温度约300℃，产生积屑瘤的高度达到最大值。

2)减小进给量、增大刀具前角、提高刀具刃磨质量和合理选用切削液，使摩擦和粘结减少，可达到抑制积屑瘤的作用。

3)合理调整各切削参数值，以防止形成中温区域。如选用进给量ƒ=0.2mm/r、前角γo=0°，消失积屑瘤的切削速度为22m/min；选用进给量ƒ=0.2rnm/r、前角γo=10°，消失积屑瘤的速度为32m/min。

影响切削变形的主要因素

1.加工材料

材料的强度、硬度越高，刀-屑面间正压力越大，平均正应力也越大，摩擦系数减小，而使剪切角增大，因此，切削变形减小。

2.前角

前角增大，楔角减小，切削刃钝圆弧半径减小，切屑流出阻力小，使摩擦系数减小，剪切角增大，故切削变形减小。

3．切削速度

切削速度是通过切削温度和积屑瘤影响切削变形的。由于低速时切削温度低，刀-屑面间不易粘结，摩擦系数小，切削变形小；随着速度提高，温度增高，粘结逐渐严重，摩擦系数增大，切削变形增大；切削速度进一步提高，温度使加工材料剪切屈服强度降低，切应力小，摩擦系数小，因此，切削变形小。

4．进给量ƒ

当进给量增大时，切厚度与切屑厚度增加，使前面上正压力增大，使平均正应力增大，因此，摩擦系数减小和切屑厚度压缩比减小。

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