题目

[问答题，简答题] 简述积屑瘤的成因及其对加工过程的影响。

题目解答

答案

当切屑沿前刀面流出时，在一定的温度和压力的作用下，切屑与前刀面接触的表层产生强烈的摩擦甚至黏接，使该表层变形层流速减慢，使切削内部靠近表层的各层间流速不同，形成滞留层，导致切屑层内层处产生平行于黏接表面的切应力。当该切应力超过材料的强度极限时，底层金属被剪断而黏接在前刀面上，形成积屑瘤。积屑瘤由于经过了强烈的塑性变形而强化，因而可以代替切削刃进行切削，它有保护切削刃和增大实际工作前角的作用，使切削轻快，可减少切削力和切削变形，粗加工时产生积屑瘤有一定好处。但是积屑瘤的顶端伸出切削刃之外，它时现时消，时大时小，这就使切削层的公称厚度发生变化，引起振动，降低了加工精度。此外，有一些积屑瘤碎片黏接在零件已加工表面上，使表面变得粗糙。因此在精加工时，应当避免产生积屑瘤。

解析

考查要点：本题主要考查对积屑瘤成因及对加工过程影响的理解，涉及金属切削过程中的物理现象和材料变形机理。

解题核心思路：

成因分析：需明确积屑瘤形成的条件（温度、压力、材料黏结性），并解释金属在刀具前刀面的黏结、变形、剪断过程。
影响分析：需辩证看待积屑瘤的双重作用，既有利（如保护刀刃、减小切削力）又有弊（如引起振动、降低精度）。

破题关键点：

温度与压力的作用是积屑瘤形成的触发条件。
切应力超过材料强度极限是积屑瘤形成的临界点。
粗加工与精加工的需求差异决定积屑瘤的利弊。

积屑瘤的成因

黏结与变形：
切屑在前刀面流动时，温度和压力使切屑表层与刀具前刀面发生黏结。变形层因流速减慢，内部各层流速差异导致滞留层形成。
切应力作用：
滞留层中产生平行于黏结面的切应力，当切应力超过材料强度极限时，底层金属被剪断并黏结在前刀面上，形成积屑瘤。

积屑瘤的影响

有利影响：
- 保护刀刃：积屑瘤硬度高，可代替切削刃切削，延长刀具寿命。
- 减小切削力：增大实际前角，使切削轻快，降低切削变形。
不利影响：
- 精度下降：积屑瘤不稳定，导致切削厚度波动，引发振动。
- 表面粗糙：脱落的积屑瘤碎片黏附在已加工表面，降低光洁度。