什么是切屑形成?
切屑形成是使用锯、车床和铣刀等工具机械去除材料过程的一部分。尤其是在使用更快、更强大的新型高速钢工具切割金属时。
加工过程中的切屑形成:
正确的切屑形成和排空可确保切削过程不受干扰地进行,维护操作员的安全,并且不会损坏机床和工件。在加工过程中,去除的材料在剪切平面内发生塑性变形和剪切,并根据工件材料以长切屑或短切屑的形式排出。加工在这个剪切区消耗了大部分能量。加工不可压缩材料时,材料在剪切面内发生变形而体积没有变化。假定变形以简单剪切的形式发生,并且将一堆材料层放置在待切碎的材料中。每层平行于剪切面。切屑形成可以通过材料层的剪切过程来例示。
芯片有哪些分类?
形成的切屑类型取决于许多因素,包括工具和材料。主要因素是由工具刻面形成的角度以及该角度与表面之间的角度。切削刀具的锋利度一般不定义切屑的类型,而是明确区分切屑的质量和类型。钝的工具会产生退化的切屑,这些切屑会变大、撕裂并且从一种形式到另一种形式各不相同,通常会留下质量差的表面,这表明存在差异。
- I 型切屑:
当材料在切削刃之前分裂时形成 I 型切屑,由于刀具的向上楔入作用超过了材料的抗拉强度,垂直于表面。因此,它们在纤维材料中尤为重要,其中单根纤维很结实,但可以相对撬开。I 型切屑是在切削具有浅切削角的刀具时形成的。I 型切屑可能会形成长而连续的切屑,其尺寸仅受切割长度的限制。这是刨花的理想切屑形成方式,尤其是那些由调整良好的平面和精细调整的喷嘴产生的切屑。 - II 型切屑:
当刀角的楔形产生剪切力时,会形成 II 型切屑。材料沿短角平面失效,从工具边缘的顶点开始,沿对角线向上并向前到达表面。材料沿着这条线变形,形成向上卷曲的切屑。这些切屑通常由中间切削角形成。II 型切屑可能在韧性材料中形成。II 型切屑可能会形成长而连续的切屑。 - III 型切屑:
III 型切屑形成材料的压缩破坏,在相对钝的切削角之前接近 90°。在一些脆性或非韧性材料中,这可能会形成可接受的切屑,通常是细粉尘。该芯片由路由器组成。它是由木工刮刀形成的,尽管当适当地磨锐和使用时,它们会形成非常薄的 III 型切屑,看起来就像成型良好的 II 型切屑。它们的碎屑足够薄,压缩破坏体积也足够小,可以作为明确定义的 II 型剪切面。
筹码的基本形式:
- Discontinuous or Segmental Chips:
表示切屑脱离刀具前端后破碎成小块。对于更脆的材料,例如铸铁或青铜,情况更可能如此。因为切屑在成型后破碎,不会对刀具表面施加压力,而残留的不规则表面很容易被刀片削平,因此可以获得更光滑的表面,并且由于对刀具表面的压力小,磨损小,因此刀具寿命更长。具有较高摩擦系数或较高延展性的材料的非连续碎屑表明切削条件较差。 - 连续切屑:
对于延展性低、摩擦系数小的材料,在切削过程中,金属在刀具表面不断变形流动,稳定地作用在刀具上。因此,无论从表面光洁度还是刀具寿命来看,都是合理的切屑,便于切削力的分析。 - Continuous Chip with Built-Up-Edge:
BUE 对于高柔韧性和高摩擦系数的材料,在切削过程中,由于很高的摩擦系数和切屑之间的压力,刀具表面会粘附一些颗粒。当继续切削时,结合材料越多,越堆积到适当的高度,就会随切屑一起流失,或部分嵌入工作面。由于这种效应是周期性发生的,因此加工表面的光滑度远低于连续切屑的光滑度。可以通过减小切屑厚度和增大倾角来减少这种现象。
Chip Formation应用于ISO系统:
- ISO P 组(钢)包括具有相当高的延展性和长切削倾向的材料。他们需要采取适当的预防措施,以将切屑保持在可接受的形状和长度。
- ISO 组 K(铸造材料)和 H(硬钢)包括产生短切屑的低延展性材料。这简化了切屑控制。
- ISO 组 M(不锈钢)、S(超级合金)和 N(有色金属材料)包括延展性相对较低但附着力显着的材料。这些材料形成所谓的积层芯片。