产生积屑瘤的利弊

1、在生产实习中，对钢、铝合金和铜等塑料性材料的车、 钻、较和攻螺纹加工中，经常会看到一种现象，即在刀具前 面会粘结一些工件的材料，最后形成一个硬度很高的楔块。 这个楔块称之为积屑瘤，也可称刀瘤。积屑瘤在切削过程中 并不稳定，时大时小，时生时灭，常常伴有振动由现，对工 件加工精度的影响很大。如何控制和利用积屑瘤的产生，对 初学者来说，会感到难以处理。下面笔者就这一问题，进行 粗浅的探讨，以期对初学者有所帮助。一、积屑瘤形成的条件目前，关于积屑瘤的形成有许多解释，通常认为是由于 切屑在前刀面上粘结造成的。切屑流生时，因受到刀具前面 的挤压和摩擦作用，此外切屑面还具有很高的压力和高的温 度，底层会产生

2、严重塑性变形。因此，刀屑面的摩擦不同于 一般金属接触面间的摩擦。由于温度和高压的作用，切削底 部流速要比切削的上层缓慢，从而在底部形成了一个滞流 层。当接触面接近切削处的压力，且温度达到一定程度时， 滞流层会因流速为零而被剪断粘结在前刀面上。大量的实验可以证实，积屑瘤的金相组织与工件母体材料相比未发生相变，而是受了强烈的塑性变形的被切材料的堆积物。变形后切屑的硬度大幅度提高，由它代替了刀刃切削， 并继续剪切软的金属层， 依次层层堆积， 高度逐渐增加。而长高的积屑瘤，在外力或振动的作用下，可能发生局部断裂或脱落现象。所以积屑瘤的产生、成长和脱落过程是周期重复地进行的，因而会造成切削时的振动。由于

3、其硬度高于工件材料，在加工中它代替刀刃切削，起到了保护刀刃的作用：同时也增大了刀具的实际前角，使切削变得轻快，减小了切削变形，这是它的积极作用。但由积屑瘤形成的圆弧刃口对工件产生挤压和过切现象，会使加工精度降低；同时积屑瘤脱落后粘附在已加工的表面上，会使表面粗糙度值增大，形成毛刺、亮斑。所以，在粗加工阶段，积屑瘤是允许存在的；但在精加工阶段，则应尽量避免其产生。三、在生产中抑制和消除积屑瘤的措施1 、采用低速或高速切削积屑瘤的形成主要决定于刀屑面内的压力和温度，而切削速度是影响切削温度的主要因素，因此合理选择切削速度是避免积屑瘤产生的有效措施。以加工 45 钢为例，实际操作中多选择低速（v70

4、m min） ， 这时摩擦系数较小， 粘结不宜产生，故一般不会产生积屑瘤：而在中等切削速度（v=1530m/min）下，产生的积屑瘤最大。因此，生产中常选用低速精车外团、攻螺纹、铰孔等，以有效避免产生积屑瘤。此外，由于高性能刀具材料（如陶瓷） 的应用和加工设备的改进提高 （如数控机床） ， 可采用高速切削， 既不受积屑瘤的影响，又可获得较小的表面粗糙度值，而且能提高生产效率。这一点对指导学生掌握技能技巧、理论联系实际有很大的帮助，使之容易理解和接受，能达到事半功倍的效果。2、减小加工材料的切削变形加工材料的机械性能不同，切削变心程度也不同。工件材料塑性越大（如低碳钢、低合金钢 ），切削时变形越大，刀与屑面问的摩擦系数和接触长度就越大，此时最易产生积屑瘤，加工硬化也较严重。在生产中为了减小塑性变形，常选用较大前角的刀具来切削加工，这样才不易产生积屑瘤。经验表明，当前角达到 4045。时，一般不会产生积屑瘤。除此以外