如何控制工件表面瑕疵？积屑瘤的处理方法

在切削钢或其他塑性金属时，有时在刀具前刀面上靠近切削刃处牢固地粘着一小块金属，这就是积屑瘤（见图2-20）。这是由于切削过程中金属的变形和摩擦，使切屑和前刀面之间产生很大的压力和较高的温度，当摩擦力大于切屑内部的结合力时，切屑底层的部分金属就“冷焊”在前刀面上的切削刃附近，形成了积屑瘤。

积屑瘤对加工的影响如下（见图2-20）：

1）积屑瘤的硬度为工件材料硬度的2～3倍，当它覆盖在切削刃上时，可以代替切削刃进行切削，保护了切削刃，减少了刀具的磨损。

图2-19 切屑的种类

a）带状切屑 b）节状切屑 c）粒状切屑 d）崩碎切屑

图2-20 积屑瘤对加工的影响

γ_b—积屑瘤前角 H_b—积屑瘤高度

2）积屑瘤使刀具的实际前角增大（γ_b＞γ_o），从而减少了切削变形，降低了切削力。(www.xing528.com)

3）由于积屑瘤的前端伸出切削刃之外，使切削厚度增大Δa_c，而积屑瘤的产生、长大与脱落有一定的周期性，故Δa_c值是变化的，即积屑瘤时大时小，因而会引起振动。切削过程中，破碎的积屑瘤一部分被切屑带走，一部分会嵌入工件已加工表面，使工件表面形成硬点和毛刺，增大了表面粗糙度值，并使刀具磨损加剧。

由上可见，积屑瘤的存在有有利的一面，粗加工时一般可不对积屑瘤进行控制；而积屑瘤会影响工件的表面质量，因此精加工时应避免积屑瘤的产生。通常，可采取以下措施：

1）当工件材料的硬度低、塑性过高时，刀具和切屑接触的长度增加、摩擦系数加大、切削温度升高，更容易产生粘接而生成积屑瘤。通常，可进行适当的热处理，以提高材料硬度、降低塑性，以抑制积屑瘤的产生。

2）控制切削速度，即避开产生积屑瘤的中等切削速度（15～30m/min）（见图2-21），而尽量采用低速或很高的切削速度。因为低速切削中碳钢时，切削温度低，材料不易粘接；而高速切削时，切削温度高、材料软化，也不易粘接。这是防止积屑瘤产生和减小工件表面粗糙度值的有效方法。

图2-21 切削速度对积屑瘤的影响

3）增大刀具前角γ_o，前角增大可减小切削变形，同时刀具与切屑之间的接触长度减小、摩擦减小、切削温度低，使积屑瘤不易产生。

4）减小切削厚度，采用小的进给量及小的主偏角κ_r，使刀具与切屑的接触长度减小、摩擦减小、切削温度降低，也可抑制积屑瘤的产生。

5）研磨刀具的前刀面，使用高效的切削液，可以减少摩擦，也是防止积屑瘤产生的方法之一。