銑削加工的過程是利用銑刀的告訴運轉(zhuǎn)與工件的接觸,將工件加工成需要的形狀及尺寸。在這個銑削的過程中,銑刀在把工件表面層金屬材料切下成為切屑的過程中,包括刀刃的切割作用和刀面推擠和撐開的作用,使切屑脫離加工面。
刀刃的切割作用:當(dāng)?shù)毒吲c工件接觸后,隨著作用力逐漸增大,工件中的應(yīng)力也逐漸增大,且在與刀刃刃口接觸處應(yīng)力最大。工件上應(yīng)力最大、最集中的地方,金屬材料最先破裂而分離。因此,金屬表面層材料與工件金屬基體的分離,總是首先在與刀刃刃口接觸處形成,這就是刀刃的切割作用。
刀具前面的推擠作用:在足夠的機械力作用下,隨著刀具與工件的相對運動的連續(xù)進行,被切金屬將沿著刀刃運動方向分離而形成已加工表面。同時刀具前面的撐擠使被切削層產(chǎn)生彈性變形、塑性變形直至最后形成切屑,沿刀具前面流出,這就是刀具前面的推擠作用。
被切金屬在刀具作用下的變形:被切金屬在刀具的切削刃、前面、后面的作用下,形成四個變形區(qū),基本變形區(qū)、刀具前面摩擦變形區(qū)、刃前變形區(qū)、刀具后面摩擦變形區(qū)。四個變形區(qū)內(nèi)的內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)和變形情況是互相聯(lián)系和互相影響的。
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由于工件材料不同,切削條件不同,切削過程中的變形也不同,因而產(chǎn)生不同的切屑。按切屑形態(tài)的不同,切屑可分為帶狀切屑、節(jié)狀切屑、粒狀切屑和崩碎切屑四種。
1、帶狀切屑:在切削過程中,如果終滑移面上的滑移尚未到達破裂的程度時,則形成連續(xù)不斷、外表面呈毛茸狀而內(nèi)表面光滑的帶狀切屑。帶狀切屑是在精加工時最常見的一種切屑。 在加工塑性金屬材料,切削速度較高,切削層厚度較小,刀具前角較大和刃口鋒利時,往往產(chǎn)生這類切屑。
2、節(jié)狀切屑:節(jié)狀切屑是在終滑移面上的滑移較充分,而達到破裂的條件下形成的。節(jié)狀切屑有不貫穿的裂紋,外表面呈鋸齒形,內(nèi)表面光滑。這類切屑大都在加工塑性金屬材料,切削速度較低,切削層厚度較大,刀具前角較小的情況下產(chǎn)生。
3、粒狀切屑:當(dāng)裂紋貫穿整個切屑層,使切屑成為梯形狀的單元體分離,則形成粒狀切屑 (又稱單元切屑)。粒狀切屑在加工塑性差的金屬材料,切削速度低,切削層厚度大,刀具前角較小的情況下產(chǎn)生。
4、崩碎切屑:切削脆性金屬(如鑄鐵等)時,由于材料塑性很小,金屬表面層在刀具的切割和推擠下產(chǎn)生彈性變形和極微小的塑性變形后,便脆性碎裂而形成崩碎切屑。工件材料越硬脆,刀具前角越小,切削層厚度越大時,就越容易產(chǎn)生這類切屑。