鱗刺

鱗刺是切削一些塑性金屬時,若在較低的或中等的切削速度下,使用高速鋼、硬質合金或陶瓷刀具,工件的加工表面上可能會出現鱗片狀、有裂口的毛刺。鱗刺對表面粗糙度有嚴重的影響,使工件表面變得十分粗糙。它的產生對於切削加工中獲得較小粗糙度的表面是一大障礙。

鱗刺形成原因是在較低的切削速度下形成擠裂切屑或單元切屑時,切屑與前刀面間的摩擦力發生周期性變化,促進切屑在前刀面上周期地停留,並代替刀具推擠切削層,造成切削層材料的積聚,並使切削厚度向切削下一層增大,已加工表面出現拉應力從而導致斷裂,生成鱗刺。

鱗刺的形成過程可分為四個階段:
(1)擦拭階段
切屑沿著前刀面流出,切屑以剛切離的新表面擦拭刀尖附近的前刀面,將摩擦面上有潤滑作用的吸附膜逐漸擦淨,從而導致摩擦力增大,為切屑在前刀面上的停留創造了條件。
(2)導裂階段
當刀屑間摩擦力增大到能抵制推動切屑沿前刀面流出的切向分力時,切屑便停留在前刀面上,暫且不再沿前刀面流出。這時切屑代替前刀面擠壓切削層,刀具只起支持切屑的作用。這一階段的重要特徵是:在切削刃前下方,切屑與已加工表面之間出現一裂口,即導裝。第二階段比第一階段歷時要短得多。
(3)層積階段
因切削運動的連續性,切屑一旦停留在前刀面上,便代替刀具繼續擠壓切削層,使切削層中受到擠壓的金屬轉變為切屑。這部分受擠壓的材料,開始逐層聚積在起擠壓作用的那部分切屑的下方,逐漸轉化為切屑,而後又立即參加擠壓切削層的工作。隨著層積過程的發展,切削厚度將不斷增大,切削力也隨之增大。
(4)切頂階段
由於切削厚度逐漸增大,切削抗力也隨之增大,推動切屑沿前刀面流出的分力Fy也增大。當層積材料達到一定厚度後,Fy力便也隨之增大到能夠推動切屑重新流出的程度,切屑又重新開始沿前刀面流出,同時切前刃便切出鱗刺的頂部。至此,一個鱗刺的形成過程便結束。
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