学文网摘 要：在生产实习过程中，积屑瘤是一种很常见的现象。积屑瘤的产生需要一定的条件。产生积屑瘤对加工过程有积极的影响和消极的影响。在生产时间过程中一般采取一定措施进行预防。本文对上述问题进行了浅析。
关键字：积屑瘤；形成过程；影响；预防措施
在切削钢、铝合金及铜或其他塑性材料是，当切削速度不太高而又能形成连续切削的情况下，常常在前刀面靠近刀尖处粘结着一块或几块“焊锡”一样的剖面有时呈三角状的金属，而且在刀具上粘结的非常牢固。改小块金属比工件硬度高，在比较稳定的情况下，可代替刀刃进行切削。这小金属块称为积屑瘤。当积屑瘤不稳定时，在切削过程产生振动。而且对加工质量、刀具耐用度、切削力、切削温度以及切屑的卷曲与折断都有着不同程度的影响。由此可见，对积屑瘤进行一定的研究以及对积屑瘤有正确的认识对于学习和知道生产有着巨大的现实意义。下面本文对与积屑瘤相关的问题进行简要浅析。
一、积屑瘤的形成过程
在切削塑形金属的过程中，由于塑性变形，切屑与前刀面之间的压力很大，切屑沿前刀面流出，对前刀面形成强烈的挤压摩擦，再加上很高的温度，使前刀面上的氧化膜和膜被破坏，前刀面变得很干净。切屑上露出的崭新的金属原子与刀具原子接触紧密。随着切削的进行，温度进一步升高，当达到合适温度，压力有较高时，产生“冷焊”现象。此时，切屑与前刀面之间的摩擦就不是一般的摩擦，而是切屑和刀具的粘结层与其上的金属的“内摩擦”。底层金属由于摩擦 变形，发生加工硬化，被阻滞在底层，从而使粘结程度变大。此时的加工硬化也正是积屑瘤硬度高于工件材料的主要原因。随着切削逐渐进行，粘结层不断长大，知道温度和压力不足以继续粘结为为止。从而形成了典型的积屑瘤。
然而，在切削过程中，积屑瘤是否稳定存在呢？不同的学者有不同的看法，有的学者认为积屑瘤是完全高频生灭的，频率可达每秒几十次，几百次，甚至上千次。有的学者认为是头部高频生灭，即积屑瘤根部相对稳定，但头部高频生灭。无论哪一种观点，在高频生长―脱落或高频生长―部分脱落的过程中，必然引起切系统的振动，对切削产生不利的影响。
二、积屑瘤对切削过程的影响
1.积屑瘤对切削过程的有利影响
（1）在切削过程产生积屑瘤后，积屑瘤粘附在前刀面上，其硬度可能超过刀具材料的硬度。当积屑瘤和前刀面的“熔焊”相对稳定时，可代替切削刃进行切削，从而减少刀具磨损，提高刀具耐用度。有时为了充分利用积屑瘤的这种有利条件，可使用有负倒棱的刀具，使形成的积屑瘤尽可能稳定，带锯刀具进行切削。
（2）当进行粗加工时，由于积屑瘤的存在，增加了刀具的实际前角，剪切角随之增大，切屑变形减小，切削力减小，对切削过程有积极的作用。积屑瘤越高，实际前角愈大，这种效果愈明显。
2.积屑瘤对切削过程的不利影响
（1）积屑瘤降低加工工件的尺寸精度。粘附在刀具前角的积屑瘤，靠近刀尖部分向外突出，从而使实际的切削厚度大于没有积屑瘤的切削厚度，从而降低加工工件的尺寸精度。
（2）积屑瘤使加工表面粗糙度增大。积屑瘤靠近刀尖向外突出部分的形状不规则，而且时大时小，导致在已加工表面上，沿着切削刃相对工件运动的方向，切出一道道深浅不一的沟痕。此外，由于积屑瘤顶部很不稳定，破裂的碎片一部分随切屑排出，一部分留在加工表面，成为加工表面上的硬质点，对后续的工艺是不利的。同时，积屑瘤的出现，导致鳞刺的生成，从而又进一步降低了以加工表面的质量。
（3）不稳定的积屑瘤降低刀具耐用度。当积屑瘤相对稳定时，在一定条件下，可提高刀具耐用度。当积屑瘤不太稳定时，其脱落时对刀具产生很大的冲击，尤其对于硬质合金刀具等抗弯强度较低不能承受很大切削振动和冲击载荷的刀具，积屑瘤的破裂可能是刀具颗粒剥落，加剧磨损，降低刀具耐用度。
三、抑制积屑瘤的主要措施
1.降低或提高切削速度
积屑瘤的产生与第二变形区的温度分布有着重要关系。对碳素钢来说，约在300～350℃时积屑瘤最高，到500℃以上几乎消失。而切削用量中的切削速度对切削温度的影响最大。也就是说，切削速度主要是通过切削温度来影响积屑瘤的。切削速度很低时，温度和压力较低，粘结现象不易发生，不易产生积屑瘤。切削速度很大时，温度太高，产生弱化作用，高于了积屑瘤消失的相应温度。因此，可以通过降低或提高切削速度来抑制积屑瘤的产生。
2.采用性能良好好切削液
在切削加工过程中，采用性能良好的极压切削油或极压***化液，可有效防止积屑瘤的产生。因为此类切削液可是切屑和刀具之间形成性良好的膜，从容降低切屑和刀具之间的摩擦力。同时，切削液可有效降低切削温度，使得切屑和前刀面不易发生粘结。因此，可有效抑制积屑瘤的产生。
3.增大刀具前角
增大刀具前角，剪切角变大，切屑变形减小，使切削力减小，切削温度随之下降。这样就降低了刀屑接触区的温度和压力，降低了产生积屑瘤的可能性。
4.降低前刀面的表面粗糙度
刀具前刀面刃磨光滑，必要时可用油石抛光。这样就降低了切屑和刀具前刀面之间的摩擦，降低了切削区的温度，破坏了发生粘结的条件，从而抑制积屑瘤的生成。
5.提高工件材料的硬度当
当切削脆性材料时，一般形成崩碎切屑，不会形成积屑瘤。一般来说，塑性材料的加工硬化倾向越强，愈易产生积屑瘤。当材料塑性处于易形成积屑瘤的范围时，可通过热处理等手段，适当提高工件材料硬度，抑制积屑瘤的产生。
四、结 语
在生产实践中，积屑瘤是一种很常见的现象，正确认识积屑瘤的成因、对切削过程的影响以及如何抑制积屑瘤的产生对生产有很大的知道意义。我们应充分利用积屑瘤在粗加工中的有利之处，同时避免其在精加工中不利的一面，以较低的成本生产出较高质量的产品。
参考文献：
[1]陈日曜.金属切削原理第2版.北京：机械工业出版社，2002.1
[2]王洪生.谈切削加工中积屑瘤的成因及预防措施.《安阳工学院学院》.2005年第1期
[3]李劲夫.积屑瘤对数控车削加工过程影响的分析与对策.《新技术新工艺》.2011年02期
作者简介：
李程辉（1991.3-），男，河北秦皇岛人，郑州大学机械工程学院2010级 本科生 机械工程及自动化专业。
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