如何有效防止积屑瘤生成的措施

加工塑性材料工件后，把刀退出来，仔细观察刀具前面，有时会发现在前面刃口附近粘结着一块由加工产生的、很硬的金属堆积物，这就是积屑瘤。积屑瘤来自于工件。积屑瘤的形成主要是由于切削加工时，在一定温度和压力作用下，切屑与刀具前面发生剧烈摩擦，致使切屑底层金属流动速度降低而形成滞留层。此时如果温度和压力合适，切屑的这个滞流层就被粘在刀具前面上，形成粘结层。连续流动的切屑，不断地堆积、加厚这个粘结层，最后形成积屑瘤，如图5-14所示。积屑瘤的化学成分与工件相同，只不过经高温高压作用，使积屑瘤的硬度大大提高，约为工件硬度的2～3.5倍，能帮助切削刃切削金属。但因积屑瘤与刀具前面的粘结作用极不稳定，积屑瘤时生时灭，时大时小，因而影响已加工表面质量。

图5-14 积屑瘤的前角和伸出量Δ

影响积屑瘤生成与发展的直接原因是温度。有试验表明：加工低碳钢时，切削温度在300～380℃时，最容易形成积屑瘤。切削温度主要是因切屑与刀具前面之间的摩擦引起的，而摩擦是切削速度造成的，因而归根到底，积屑瘤产生的主要因素，实质是切削速度。图5-15所示是一组由切削速度——积屑瘤高度试验统计数据描绘的曲线。(www.xing528.com)

图5-15 切削速度-积屑瘤高度的关系

由图5-15可知，当切削速度高于100m/min或低于10m/min时不产生积屑瘤；当切削速度在20～30m/min时，积屑瘤高度达到最大值。因此分析积屑瘤产生机理及其作用，对于有效利用积屑瘤或避免产生积屑瘤提供了基本依据，即在粗加工时，提高生产率和防止打刀是首要考虑的因素，此时若有积屑瘤，可对刀具起保护作用。所以，粗加工时尽量将切削速度控制在30m/min左右，或在加工时，自行观察能产生最大积屑瘤的速度在何处，再加以确定。精加工时，工件的表面质量要达到图样要求，这时就要防止积屑瘤的产生。若采用高速钢刀具对工件精加工，因高速钢刀具切削允许的最高速度是30m/min，故高速钢刀具的精加工切削速度要低于10m/min；若采用硬质合金刀具对工件精加工，因硬质合金刀具的允许切削速度远远高于100m/min，则可以在高速条件下对工件进行精加工。