所以在精加工时一定要设法避免或抑制积屑瘤的形成。由于积屑瘤会改变刀具工作时的实际前角，当其变化与脱落时，又会影响已加工表面粗糙度、刀具磨损等。当切屑经前刀面流出时，第Ⅱ变形区滞流层中的一部分金属，在适当的温度与压力条件下与母体分离，牢固地粘结在前刀面上，成为形成积屑瘤的核。由此可见，形成粘结和加工硬化是积屑瘤成长的必要条件。
金属切削原理
切削原理
积屑瘤
在用低、中速连续切削一般钢材或其他塑性材料时,切屑同刀具前面之间存在着摩擦,如果切屑上紧靠刀具前面的薄层在较高压强和温度的作用下，同切屑基体分离而粘结在刀具前面上,再经层层重叠粘结,在刀尖附近往往会堆积成一块经过剧烈变形的楔状切屑材料，叫做积屑瘤。积屑瘤的硬度较基体材料高一倍以上，实际上可代替刀刃切削。积屑瘤的底部较稳定，顶部同工件和切屑没有明显的分界线,容易破碎和脱落,一部分随切屑带走，一部分残留在加工表面上，从而使工件变得粗糙。所以在精加工时一定要设法避免或抑制积屑瘤的形成。积屑瘤的产生、成长和脱落是一个周期性的动态过程（据测定,它的脱落频率为30～170次/秒），它使刀具的实际前角和切削深度也随之发生变化，引起切削力波动，影响加工稳定性。在一般情况下，当切削速度很低或很高时，因没有产生积屑瘤的必要条件（较大的切屑与刀具前面间的摩擦力和一定的温度），不产生积屑瘤。
切削力
切削时刀具的前面和后面上都承受法向力和摩擦力，这些力组成合力F，在外圆车削时,一般将这个切削合力F分解成三个互相垂直的分力：切向力Fv──它在切削速度方向上垂直于刀具基面，常称主切削力；径向力Fp──在平行于基面的平面内,与进给方向垂直,又称推力；轴向力Ff──在平行于基面的平面内,与进给方向平行,又称进给力。一般情况下,Fv最大,Fp和Ff较小,由于刀具的几何参数、刃磨质量和磨损情况的不同和切削条件的改变，Fp、Ff对Fv的比值在很大的范围内变化。 切削过程中实际切削力的大小，可以利用测力仪测出。测力仪的种类很多，较常用的是电阻丝式和压电晶体式测力仪。测力仪经过标定以后就可测出切削过程中各个分力的大小。
切削热
切削金属时，由于切屑剪切变形所作的功和刀具前面、后面摩擦所作的功都转变为热，这种热叫切削热。使用切削液时，刀具、工件和切屑上的切削热主要由切削液带走；不用切削液时，切削热主要由切屑、工件和刀具带走或传出，其中切屑带走的热量最大，传向刀具的热量虽小，但前面和后面上的温度却影响着切削过程和刀具的磨损情况，所以了解切削温度的变化规律是十分必要的。
切削温度
切削过程中切削区各处的温度是不同的，形成一个温度场(图4), 这个温度场影响切屑变形、积屑瘤的大小、加工表面质量、加工精度和刀具的磨损等，还影响切削速度的提高。一般说来，切削区的金属经过剪切变形以后成为切屑,随之又进一步与刀具前面发生剧烈摩擦,所以温度场中温度分布的最高点不是在正压力最大的刃口处，而是在前面上距刃口一段距离的地方。切削区的温度分布情况，须用人工热电偶研究金属切削加工过程中刀具与工件之间相互作用和各自的变化规律的一门学科。在设计机床和刀具、制订机器零件的切削工艺及其定额、合理地使用刀具和机床以及控制切削过程时，都要利用金属切削原理的研究成果，使机器零件的加工达到经济、优质和高效率的目的。
刀具磨损
刀具在切削时的磨损是切削热和机械摩擦所产生的物理作用和化学作用的综合结果。刀具磨损表现为在刀具后面上出现的磨损带、缺口和崩刃等，前面上常出现的月牙洼状的磨损，副后面上有时出现的氧化坑和沟纹状磨损等当这些磨损扩展到一定程度以后就引起刀具失效，不能继续使用。刀具逐渐磨损的因素，通常有磨料磨损、粘着磨损、扩散磨损、氧化磨损、热裂磨损和塑性变形等。在不同的切削条件下，尤其是在不同切削速度的条件下，刀具受上述一种或几种磨损机理的作用。例如，在较低切削速度下，刀具一般都因磨料磨损或粘着磨损而破损；在较高速度下，容易产生扩散磨损、氧化磨损和塑性变形。
什么是金属切削加工？
金属切削加工是一种金属加工方法，是利用刀具切除金属毛坯上的多余材料，获得符合规定技术要求的机械零件的加工方法。利用刀具在机床上切去工件多余部分，以达到规定尺寸、形状和光洁度等要求。金属切削加工过程中刀具与工件之间相互作用和各自的变化规律是一门学科。在设计机床和刀具﹑制订机器零件的切削工艺及其定额﹑合理地使用刀具和机床以及控制切削过程时﹐都要利用金属切削原理的研究成果﹐使机器零件的加工达到经济﹑优质和高效率的目的。什么是金属切削工艺
金属切削理论是在生产实践与切削实验中，总结出的关于金属切削过程中基本物理现象变化规律的理论。这些基本物理现象包括：切削变形、切削力、切削温度和刀具磨损等。学习并掌握这些规律，以提高切削加工的生产率、加工质量和降低生产成本。 一、切削变形 金属切削过程，从实质讲，就是产生切屑和形成已加工表面的过程。产生切屑和形成已加王表面是金属切削时密切相关的两个方面。切削变形就是从这两个方面讨论切削过程。因而学习切削变形是学习其它物理现象的基础。 一、切削方式 切削时，当工件材料一定，所产生切屑的形态和形成已加工表面的特性，在很大程度上决定于切削方式。切削方式是由刀具切削刃和工件间的运动所决定，可分为：直角切削、斜角切削和普通切削三种方式。 二、切削变形概述 （一）切屑的基本形态： 金属切削时，由于工件材料、刀具几何形状和切削用量不同，会出现各种不同形态的切屑。但从变形观点出发，可归纳为四种基本形态 (如图3—2)。 1．带状切屑 切屑呈连续状、与前刀面接触的底层光滑、背面呈毛葺状。 2．挤裂状切屑 切屑背面呈锯齿形、内表面有时有裂纹。 3．单元状切屑 切削塑性很大的材料，如铅、退火铝、纯铜时，切屑容易在前刀面上形成粘结不易流出，产生很大变形，使材料达到断裂极限，形成很大的变形单元，而成为此类切屑。 4．崩碎状切屑 切削脆性材料，如铸铁、黄铜等时，形成片状或粒状切屑。 切削时，在产生带状切屑的过程中，切削力变化较小，切削过程稳定，已加工表面质量好。但切屑成为很长的带状，影响机床正常工作和工人安全，因而要采取断屑措施；在产生挤裂状和单元状切屑的过程中，切削力有较大的波动，尤其是单元状切屑，在其形成过程中可能产生振动影响加工质量；在切削铸铁时，由于所形成的崩碎状切屑是经石墨边界处崩裂的，因而已加工表面的粗糙度值变大。（二）积屑瘤 在某一定切削速度范围内，切削钢、 4～6黄铜、铝合金等材料时，切削刃附近的前刀面上会出现一块堆积物，代替切削刃工作，把这个堆积物称为积屑瘤。由于积屑瘤会改变刀具工作时的实际前角，当其变化与脱落时，又会影响已加工表面粗糙度、刀具磨损等。因而积屑瘤也常作为切削时一个重要物理现象进行研究。根据实验，积屑瘤具有以下特点：化学性质与工件材料相同；硬度增加约为母体材料的2～4倍；与前刀面粘结牢固；消失或脱落具有一定的临界切削温度；不稳定，成长、脱落反复进行。 1．积屑瘤的产生与成长 由电子扫描得出的积屑瘤产生与成长模型。当切屑经前刀面流出时，第Ⅱ变形区滞流层中的一部分金属，在适当的温度与压力条件下与母体分离，牢固地粘结在前刀面上，成为形成积屑瘤的核。粘结是金属原子问在其作用力的范围内，相互吸引而结合的状态，其条件大体为：两金属的可溶性；结合是金属结合以及必要的温度和充分的接触时间等。温度对粘结起着决定性的作用。因为组织，由于加工硬化其硬度与切屑相比增加很多。由此可见，形成粘结和加工硬化是积屑瘤成长的必要条件。 2．积屑瘤的脱落与消失 当切削温度升高到某一临界值时，积屑瘤就消失，这个值约为．500～600℃与金属材料的再结晶温度560℃相当。这时，由于温度高，金属的延展性增加，加工硬化消失，堆积物变软被切屑带走，积屑瘤就脱落或消失。因而引起积屑瘤脱落和消失的主要原因也是切削温度。 在实际切削过程中，由于各种因素的影响，会导致切削温度的不断变化，因而即使在相同切削条件下，积屑瘤也处于不稳定状态，时而成长，时而脱落的反复变化。
