切削加工過(guò)程中,影響積屑瘤的主要因素如下:
由于積屑瘤是在很大的壓力、強(qiáng)烈摩擦和劇烈的金屬變形的條件下產(chǎn)生的。因而,切削條件也必然通過(guò)這些作用而影響積屑瘤的產(chǎn)生、長(zhǎng)大與消失。
1、工件材料。當(dāng)工件材料的硬度低、塑性大時(shí),切削過(guò)程中的金屬變形大,切屑與前刀面間的摩擦系數(shù)(大于1)和接觸區(qū)長(zhǎng)度比較大。在這種條件下,易產(chǎn)生積屑瘤。當(dāng)工件塑性小、硬度較高時(shí),積屑瘤產(chǎn)生的可能性和積屑瘤的高度也減小,如淬火鋼。切削脆性材料是產(chǎn)生積屑瘤的可能更小。
2、刀具前角。刀具前角增大,可以減小切屑的變形、切屑與前刀面的摩擦、切削力和切削熱,可以抑制積屑瘤的產(chǎn)生或減小積屑瘤的高度。據(jù)有關(guān)資料介紹,刀具前角γ0≥40時(shí),積屑瘤產(chǎn)生的可能就小。
3、切削速度。切削速度主要是通過(guò)切削溫度和摩擦系數(shù)來(lái)影響積屑瘤的。當(dāng)?shù)毒邲](méi)有負(fù)倒棱時(shí),在極低的切削速度條件下,不產(chǎn)生積屑瘤。以中碳鋼為例,切削速度Vc<2m/min時(shí),不產(chǎn)生積屑瘤。當(dāng)Vc>2m/min~30m/min時(shí),積屑瘤從生產(chǎn)到生長(zhǎng)到最大。也即是說(shuō),切削溫度為300℃左右時(shí),切屑與刀具間的摩擦系數(shù)最大,積屑瘤達(dá)到最高高度。隨著切削速度相應(yīng)的切削溫度提高,積屑瘤的高度逐漸減小。高速切削時(shí)(Vc>120m/min),由于切削溫度很高(800℃以上),切屑底層的滑移抗力和摩擦系數(shù)顯著降低,積屑瘤也將消滅。所以我們?nèi)粘>庸r(shí),為了達(dá)到較低的已加工表面粗糙度的辦法是采用在刀具耐熱性允許范圍內(nèi)的高速切削,或采用低速(Vc<5m/min)切削,以防止積屑瘤的產(chǎn)生,提高已加工表面的質(zhì)量。
4、切削厚度。切塑性材料時(shí),切削力、切屑與前刀面接觸區(qū)長(zhǎng)度都將隨切削厚度的增加而增大,將增加生成積屑瘤的可能性。所以,在精加工時(shí)除選取較大的刀具前角,在避免積屑瘤的產(chǎn)生切削速度范圍內(nèi)切削外,應(yīng)采用減小進(jìn)給量或刀具主偏角來(lái)減小切削厚度。