机械设备的生产离不开机械加工，由于刀具上形成积削瘤造成零件加工质量下降，甚至报废的事件屡见不鲜。本文拟对积削瘤的形成原因作出分析，提出避免形成积削瘤的一些措施，供机械加工相关企业借鉴。
前言
活塞式往复压缩机的产成离不开机械加工，切削加工是机械加工中最常见的一种加工方式。工人师傅反映在加工铝活塞、铜衬套等零件时，切削过程中经常发生因积削瘤造成的零件损坏，尤其是石化企业在修复此类零件时更容易出现这样的问题。分析积削瘤的形成原因以及如何避免形成积削瘤，对提高产品零件质量，降低废品率，减少成本等方面有着重要意义。
一、积削瘤的形成原因
在机械加工的过程中，特别是利用车床加工零件时，由于车刀与被切削的金属间的挤压变形和强烈摩擦，使切屑与车刀前刀面产生很大的压力（MPa～MPa）和很高的温度（℃～℃以上）。当压力和温度条件适当时，由于切屑与车刀前刀面产生的非常大的摩擦力，当摩擦力值超过切屑内部的结合力时，切屑底层的一部分金属就会发生“冷焊”，在车刀前靠近切屑的位置形成积削瘤。尤其是当加工铝、铜类有色金属材料时，因为此类有色金属的抗拉强度较低（即内部结合力较小），更容易形成积削瘤。
二、影响积削瘤形成的主要原因
1.工件材质
当工件属于硬度低、塑性较大的材料时，由于在工件的切削加工过程中金属变形较大，切屑与车刀前刀面的摩擦系数（大于1）和接触区域长度比较大，铝和铜等有色金属以及奥氏体不锈钢就属于这类材料，切削过程中很容易产生积削瘤。当工件属于硬度高、塑性小的材料时，例如碳素钢和高合金钢，产生积削瘤的可能性以及积削瘤的高度会减小。而当加工淬火钢及其他脆性材料时，产生积削瘤的可能性就更小。通常情况下，加工脆性材料时几乎不会产生积削瘤。
2.刀具前角
随着刀具前角的增大，切屑的变形逐渐减小，切屑与车刀前刀面的摩擦力、切削力和切削热都大大减少，因此可以抑制积削瘤的产生，或者减小积削瘤的高度。根据有关资料的介绍，当刀具前角γ0＞40°时，产生积削瘤的可能性极小，甚至基本不会有积削瘤生成。
3.切削速度
切削速度主要是通过影响摩擦系数和切削温度进而影响积削瘤形成。在极低的切削速度条件下，当刀具没有负倒角时，是不会产生积削瘤的。以中碳素钢为例，当切削速度Vc＜2m/min时，几乎不可能产生积削瘤。当切削速度Vc=2m/min～30m/min时，积削瘤从产生到生长到最大高度，此时的切削温度可达到℃左右，切屑与刀具间的摩擦系数达到最大值，积削瘤也会达到最大高度。理论研究和实践都证明，当切削速度Vc＞30m/min时，随着切削速度的增大，切削温度也会逐渐升高，而积削瘤的高度反而逐渐减小。高速切削时（Vc＞m/min），切削温度会升高到℃以上，此时切屑底层的滑移抗力和摩擦系数显著降低，积削瘤也就随之被消灭了。
所以在加工铝活塞及铜衬套时，为防止积削瘤的产生进而造成产品零件报废，为降低加工件表面粗糙度，最简单的加工方法就是在刀具耐热性允许的范围内采用高速切削，或采用低速切削（Vc＜5m/min），即可达到防止积削瘤产生，保证加工表面粗糙度的要求。加工硬度较高的材质工件时，应采用高速切割，由于切削温度很高，工件表面接近材料熔点，加工出的零件表面会非常光亮，很容易满足粗糙度的要求。同时，不必担心出现积削瘤的后果。
4.切削厚度
切削塑性材质零件时，例如铜、铝、奥氏体不锈钢等，加工时的切削力、切屑与前刀面接触长度，都随着切削厚度的增加而增加，从而增大了产生积削瘤的可能性。因此，在精加工时，除选取较大的刀具前角、避开会产生积削瘤的切削速度范围外，还应采取减少进给量或者减小刀具主偏角的方法来减小切削厚度，以期达到防止积削瘤形成的条件，保证零件的加工质量。
三、积削瘤对切削加工的影响
积削瘤对切削加工来讲，既有有利的一面，也有不利的一面，具体分析如下：
积削瘤的硬度比较大，通常比工件的材料硬度高1.5～2.5倍，因此积削瘤可以代替刀具的切削刃进行切削加工，有助于保护刀具的切削刃，避免刀具的磨损。
由于积削瘤的形成增大了刀具的实际前角，减小了切削的变形，使切削力有较大幅度降低，所以积削瘤对于粗加工来说是有利的。
在切削过程中，当形成积削瘤后，积削瘤会在工件表面上划出沟痕，其碎渣会粘结或嵌入工件表面形成硬质点，严重的会影响工件的加工精度和表面加工质量。所以说积削瘤对工件的精加工是非常不利的，往往会因为刀具上形成了积削瘤而使工件彻底报废。
四、防止积削瘤形成的措施
综上所述，总得来说积削瘤是弊大于利，所以在机械加工的过程中，应尽可能避免积削瘤的形成。具体措施如下：
1.降低车刀前刀面的粗糙度
车刀经砂轮磨制后，要用油石精磨，对刀具的前面、后面、前角、刃倾角、主偏角和副偏角、刀尖圆弧等用油石仔细精磨，这样处理后的刀具不但可以防止积削瘤的形成，还能大大提高刀具的使用寿命，降低加工工件的表面粗糙度，提高工件的质量。
2.增大刀具的前角
随着刀具前角的增大，切削变形量逐渐减少，切削力也就随之减小，切削力减小使切削温度也降低了，破坏了形成积削瘤的有利条件，从而避免形成积削瘤。
3.选择合适的切削速度
采用高速切削或低速切削，避开容易形成积削瘤的切削速度，可有效的防止积削瘤形成。
4.减小切削厚度
随着切削厚度的减少，切削力也逐渐减小，切削温度降低，不易形成积削瘤。
5.对工件材料在粗加工过后进行热处理
对工件材料粗加工后进行热处理，提高工件材料的硬度值，材料的塑性减小，从而避免了形成积削瘤的条件。
6.应用抗粘性好的切削液
切削液可减少摩擦热，大大降低了切削温度，杜绝积削瘤的形成。例如选用含硫、氯的极压切削液，可以很好地避免积削瘤产生。
（文：沈阳远大压缩机股份有限公司杨天鑫刘磊孟松余王龙）
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