切屑形成机理详解：金属切削切屑类型与特征分析
什么是切屑形成？
切屑形成是利用锯、车床、铣刀等工具通过机械手段切削材料过程的一部分。理解其理论与工程对开发此类机床及刀具至关重要。
二战前后随高速钢刀具出现、更快更强力切削机床普及（特别是金属切削），切屑形成形式化研究受重视。通常按Franz提出的三元模型描述。该模型在机床设计领域最知名，木工等需详细描述切屑形态的应用领域也采用。
延伸： 1. 什么是车床？ 2. 什么是机加工？ 3. 锯大全——35种锯类型
切屑类型
1. 连续切屑
高速、刀具与材料摩擦最小条件下切削延性材料形成。工具施加持续塑性变形产生。低碳钢、铜为典型延性材料。切屑厚度贯穿全长。通常提供良好表面光洁度。主要缺点：难处理处置。形成条件：
- 使用低碳钢等延性材料
- 刀具前角大
- 高切削速度
- 切屑-刀具界面摩擦最小
- 小切深
优势
- 延性材料获得更好表面光洁度
- 刀面-切屑界面摩擦小、发热少
- 功耗低
- 刀具磨损少、寿命长
2. 断续切屑
切削过程中切屑不连续、呈破碎状称断续切屑。切削脆性/硬质金属（黄铜、青铜、铸铁）形成。延性材料中若刀具-工件摩擦大也会形成。延性材料出现断续切屑非良兆：表面光洁度差、切削变慢。形成条件：
- 低进给率
- 刀具前角小
- 高切削速度
- 切屑-刀具界面摩擦力大
- 切深过大
优势
脆性材料形成断续切屑：表面光洁度好、刀具寿命长、功耗低。
劣势
延性材料形成断续切屑：工件表面光洁度差、刀具磨损剧烈。
3. 带积屑瘤连续切屑
切削延性材料时，切削区温度压力高、切屑与刀面摩擦大，形成带积屑瘤连续切屑。类似连续切屑但因积屑瘤表面粗糙。可能导致材料粘焊在刀刃上。如何产生？ 切屑向上流动、切屑-刀具界面摩擦大，刀尖产生高热，高摩擦下压缩金属焊接在刀尖形成积屑瘤。切屑流经积屑瘤时破碎带走称积屑瘤切屑。残留积屑瘤附着工件表面增厚。为何加工时出现？
- 加工延性材料
- 刀具前角小
- 切削速度低
- 缺乏切削液致切屑-刀面摩擦增大
- 切屑厚度大
- 工件-刀具间高温
- 进给率高
优势
积屑瘤一优势：保护刀具免高摩擦高温损伤，延长刀具寿命。
劣势
导致表面粗糙、前角改变、切削力变化。
工业技术