1、切屑形成機(jī)理

從力學(xué)的角度來看，根據(jù)簡化了的模型，金屬切屑的形成過程與用刀具把一疊卡片1、2、3、4、……等推到1、2、3、4、……等位置的情形相似，卡片之間相互滑移即表示金屬切削區(qū)域的剪切變形經(jīng)過這種變形以后，切屑從刀具前面上流過時(shí)又在刀、屑界面處產(chǎn)生進(jìn)一步的摩擦變形。通常，切屑的厚度比切削厚度大，而切屑的長度比切削長度短，這種現(xiàn)象就叫切屑變形。金屬被刀具前面所擠壓而產(chǎn)生的剪切變形是金屬切削過程的特征。由于工件材料刀具和切削條件不同，切屑的變形程度也不同，因此可以得到各種類型的切屑。
 

切屑的形成過程是被切削層金屬受到刀具前面的擠壓作用，迫使其產(chǎn)生彈性變形，當(dāng)剪切應(yīng)力達(dá)到金屬材料屈服強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生塑性變形。隨著刀具前刀面相對工件的繼續(xù)推擠，與切削刃接觸的材料發(fā)生斷裂而使切削層材料變?yōu)榍行肌?

切屑的變形和形成過程實(shí)際上經(jīng)歷了彈性變形、塑性變形、擠裂、切離四個(gè)階段。
 

2、切屑的類型

（1）帶狀切屑

外形特征：它的內(nèi)表面是光滑的，外表面是毛茸茸的。

形成條件：用大前角的刀具、較高的切削速度和較小的進(jìn)給量 切削塑性材料。

優(yōu) 點(diǎn)：切削過程平穩(wěn)，切削力波動較小，已加工表面粗糙度較小。

缺 點(diǎn)：切屑連續(xù)不斷，不太安全或可能擦傷已加工表面，因此要采取斷屑措施。

（2）擠裂（節(jié)狀）切屑

外形特征：刀屑接觸面有裂紋，外表面是鋸齒形。 形成條件：采用較低的切削速度和較大的進(jìn)給量，刀具前角較小,粗加工中等硬度的鋼材料 特點(diǎn)：切削力波動較大，工件表面較粗糙 。

（3）崩碎切屑：在切削鑄鐵和黃銅等脆性材料時(shí)，切削層金屬發(fā)生彈性變形以后，一般不經(jīng) 過塑性變形就突然崩落，形成不規(guī)則的碎塊狀屑片，即為崩碎切屑。

當(dāng)?shù)毒咔敖切　⑦M(jìn)給量大時(shí)易產(chǎn)生這種切屑，產(chǎn)生崩碎切屑時(shí)，切削熱和切削力都集中在主切削刃和刀尖附近，刀具易崩刃、刀尖易磨損，并容易產(chǎn)生振動，影響表面質(zhì)量。
 

3、積屑瘤

在用低、中速連續(xù)切削一般鋼材或其他塑性材料時(shí)，切屑同刀具前面之間存在著摩擦，如果切屑上緊靠刀具前面的薄層在較高壓強(qiáng)和溫度的作用下，同切屑基體分離而粘結(jié)在刀具前面上，再經(jīng)層層重疊粘結(jié)，在刀尖附近往往會堆積成一塊經(jīng)過劇烈變形的楔狀切屑材料，叫做積屑瘤。

積屑瘤的硬度較基體材料高一倍以上，實(shí)際上可代替刀刃切削。積屑瘤的底部較穩(wěn)定，頂部同工件和切屑沒有明顯的分界線，容易破碎和脫落，一部分隨切屑帶走，一部分殘留在加工表面上，從而使工件變得粗糙。所以在精加工時(shí)一定要設(shè)法避免或抑制積屑瘤的形成。積屑瘤的產(chǎn)生、成長和脫落是一個(gè)周期性的動態(tài)過程（據(jù)測定它的脫落頻率為30～170次／秒），它使刀具的實(shí)際前角和切削深度也隨之發(fā)生變化，引起切削力波動，影響加工穩(wěn)定性。在一般情況下，當(dāng)切削速度很低或很高時(shí)，因沒有產(chǎn)生積屑瘤的必要條件（較大的切屑與刀具前面間的摩擦力和一定的溫度），不產(chǎn)生積屑瘤。

4、抑制或消除積屑瘤的措施

（1）采用低速或高速切削，由于切削速度是通過切削溫度影響積屑瘤的，以切削45鋼為例，在低速vc＜3m/min和較高速度vc≥60m/min范圍內(nèi)，摩擦系數(shù)都較小，故不易形成積屑瘤；

（2）采用高潤滑性的切削液，使摩擦和粘結(jié)減少；

（3）適當(dāng)減少進(jìn)給量、增大刀具前角、減小切削變形；

（4）適當(dāng)?shù)臒崽幚韥硖岣吖ぜ牧系挠捕取⒔档退苄浴p小加工硬化傾向。