切削过程中的各种物理现象都是以变形为基础的。切削层金属是经过第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ变形区的变形后，形成切屑和新表面。由于τs与材料和温度有关，σav随材料、切削用量、刀具参数等的变化而变化，且变化范围很大。（二）积屑瘤在切削塑性材料、切削速度较低时，刀具靠近切削刃的前刀面上粘附着硬度很高的金属团块，如图1-19所示。4）使用切削液，降低切削温度和减小摩擦，都可拟制积屑瘤的产生。......
2023-06-23
金属切削的二次滑移变形及其影响
【摘要】：如粘结强度大于材料的强度极限时，由于切削的继续进行，切屑的相对运动将发生在切屑底层和上层金属之间，这称为二次滑移变形。这时切削过程比较平稳，切削力波动较小，加工表面质量较高。单元切屑切削中，整个剪切面上的应力都超过了材料的强度极限，产生的裂纹贯穿切削的断面，形成一个个变形单元，如图1-15c所示。
1.变形区的划分
金属切削过程实质上是一个变形的过程。被切削金属的质点在切削过程中的变形，可大致分为三个区域，如图1-14所示。
第一变形区：从OA线开始变形到OM线晶粒的剪切滑移基本完成，这一区域称为第Ⅰ变形区。其变形特征是刀具前刀面挤压切削层金属，切削层金属剪切滑移，切削层金属被切削刃切离母体。
图1-14 切削变形区的划分
第二变形区：切屑沿前刀面流出时，进一步受到前刀面的挤压和摩擦，切屑底层的金属在前刀面上产生粘结而滞留，切屑底层的金属与上层金属之间产生二次滑移变形，该区域称为第Ⅱ变形区。其变形特征是刀具前刀面与切屑挤压摩擦，由于机械作用将前刀面上的油膜和氧化膜磨掉，由于冶金作用将前刀面上的峰磨去谷填平，形成新的面接触，切屑与前刀面在高温高压下产生粘结，切屑产生滞留。如粘结强度大于材料的强度极限时，由于切削的继续进行，切屑的相对运动将发生在切屑底层和上层金属之间，这称为二次滑移变形。
第三变形区：已加工表面受到切削刃钝圆部分和后刀面的挤压、摩擦与回弹，造成纤维化与加工硬化，该区域称为第Ⅲ变形区。
2.切屑的形态
在切削过程中，由于工件材料、刀具参数、切削用量等的不同，切削层金属被切下后，将形成四种不同形态的切屑，如图1-15所示。
图1-15 切屑的形态
a）带状切屑 b）节状切屑 c）单元切屑 d）崩碎切屑
（1）带状切屑 切屑连续不断成带状，底面光滑，背面无明显裂纹成微小锯齿形。一般加工塑性材料、刀具前角较大、切削厚度较小时形成，如图1-15a所示。这时切削过程比较平稳，切削力波动较小，加工表面质量较高。
（2）节状切屑 切屑背面有较深的裂纹，成较大的锯齿形。由于前角较小，切削厚度大，速度低，局部切应力达到材料强度极限的结果，如图1-15b所示。这时切削变形较大，切削力较大且有波动，加工质量相对较差些。
（3）单元切屑 切削中，整个剪切面上的应力都超过了材料的强度极限，产生的裂纹贯穿切削的断面，形成一个个变形单元，如图1-15c所示。
（4）崩碎切屑 切削铸铁、青铜等脆性材料时，切削层金属发生弹性变形后，未发生塑形变形就突然崩碎，形成不规则的粒、片或针状切屑，如图1-15d所示。这时，切削力和切削热都集中在切削刃和刀尖附近，刀具易磨损，产生振动，因此，加工质量较低。
切屑的形态随着切削条件的变化而改变。因此，可根据要求，采取不同的措施控制切屑的形态，以满足加工的要求。
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