硬質合金刀具積屑瘤

積屑瘤是由切屑堆積在切削刀具前面近切削刃處的一個硬楔塊，它是在第Ⅱ變形區（第Ⅱ變形區是指與切削刀具前面接觸的切屑底層內產生塑性變形的區域）內，是由摩擦和變形形成的物理現象。在生產中對中碳鋼、低碳鋼、鋁合金等塑性金屬進行車、鑽、鉸、拉和螺紋加工均可能出現積屑瘤。

積屑瘤

積屑瘤及其外形尺寸

積屑瘤形成原因：

一般認為是切屑在刀具前面上粘結（冷焊）造成的，若在"滯流層"內近切削刃處的溫度和壓力很低，切屑底層塑性變形小，摩擦系數小，粘結不易產生，不易形成積屑瘤；在高溫時，切屑底層材料軟化，剪切屈服強度σ0.2下降，使摩擦系數μ減小，積屑瘤也不易產生；當壓力、溫度達到一定程度時，切屑底層材料中切應力超過材料的剪切屈服強度，使"滯流層"中流速為零的切削層被剪切斷裂粘結在前刀面上，粘結金屬層經劇烈塑性變形後硬度提高，它可代替切削刃繼續剪切較軟的金屬層，依次層層堆積，高度逐漸堵增大而形成了積屑瘤。長高的積屑瘤在外力或振動作用下可能會脫落或局部斷裂，繼而又重複產生與脫落。

積屑瘤對切削加工的影響是：由於它的硬度高於工件2~3倍，故堆積在切削刃上能代替切削刃切削，並保護了切削刃；增大實際工作前角，減小切削變形；堆積成的鈍匠圓弧刃口造成擠壓和過切現象，降低加工精度；積屑瘤脫落後粘附在已加工表面上使表面粗糙不平。所以在精加工時應避免積屑瘤產生。

在生產中常采取以下措施來抑制或消除積屑瘤：

1)采用低速或高速切削。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υc<3 m/min和較高速度υc≥60 m/min範圍內，摩擦系數都較小，故不易形成積屑瘤。在切削速度υc≈20m/min左右，切削溫度約300℃，產生積屑瘤的高度達到最大值。

2)減小進給量、增大刀具前角、提高刀具刃磨質量和合理選用切削液，使摩擦和粘結減少，可達到抑制積屑瘤的作用。

3)合理調整各切削參數值，以防止形成中溫區域。如選用進給量ƒ=0. 2mm/r、前角γo=0°，消失積屑瘤的切削速度為22m/min；選用進給量ƒ=0.2rnm/r、前角γo=10°，消失積屑瘤的速度為32m/min。

影響切削變形的主要因素

1.加工材料

材料的強度、硬度越高，刀-屑面間正壓力越大，平均正應力也越大，摩擦系數減小，而使剪切角增大，因此，切削變形減小。

2.前角

前角增大，楔角減小，切削刃鈍圓弧半徑減小，切屑流出阻力小，使摩擦系數減小，剪切角增大，故切削變形減小。

3．切削速度

切削速度是通過切削溫度和積屑瘤影響切削變形的。由於低速時切削溫度低，刀-屑面間不易粘結，摩擦系數小，切削變形小；隨著速度提高，溫度增高，粘結逐漸嚴重，摩擦系數增大，切削變形增大；切削速度進一步提高，溫度使加工材料剪切屈服強度降低，切應力小，摩擦系數小，因此，切削變形小。

4．進給量ƒ

當進給量增大時，切厚度與切屑厚度增加，使前面上正壓力增大，使平均正應力增大，因此，摩擦系數減小和切屑厚度壓縮比減小。

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