壹、切割變形
金屬切削過程，本質上是產生切屑和形成加工表面的過程。切屑生成和表面形成是金屬切削中兩個密切相關的方面。切削變形就是從這兩個方面來討論切削過程。因此，學習切割變形是學習其他物理現象的基礎。
壹、切割方式
切削時，當工件材料固定時，產生的切屑的形狀和形成加工表面的特性很大程度上由切削方法決定。切削方式由刀具切削刃與工件之間的運動決定，分為直角切削、斜切削和普通切削三種方式。
二、切割變形的輪廓
(壹)芯片的基本形式:
在金屬切削中，由於工件材料、刀具幾何形狀和切削參數的不同，會出現各種各樣的切屑。但從變形的角度來看，可以歸納為四種基本形式(如圖3-2)。
1.帶狀切屑連續，與前刀面接觸的底層光滑，背面茅草。
2.擠壓出的薯片背面呈鋸齒狀，有時內表面有裂縫。
3.單位切屑切削塑性大的材料，如鉛、退火鋁、純銅時，切屑容易在前刀面形成粘結，不易流出，產生很大的變形，使材料達到斷裂極限，形成大變形單位，從而成為這種切屑。
4.當切屑切割鑄鐵和黃銅等脆性材料時，會形成片狀或顆粒狀切屑。
切削時，在產生條狀切屑的過程中，切削力變化很小，切削過程穩定，加工表面質量好。但切屑變成長條形，影響機床的正常工作和工人的安全，所以要采取斷屑措施。在產生碎屑和單位切屑的過程中，切削力波動較大，尤其是單位切屑，在其形成過程中可能產生振動，影響加工質量；切削鑄鐵時，由於破碎的切屑在石墨邊界處開裂，加工表面的粗糙度值變大。
(二)碎片積聚腫瘤
在壹定的切削速度範圍內，切削鋼、4 ~ 6黃銅、鋁合金等材料時，切削刃附近的前刀面上會出現壹種沈積物代替切削刃，這種沈積物稱為積屑瘤。因為切屑瘤會改變刀具工作時的實際前角，當它發生變化和脫落時，還會影響加工表面粗糙度、刀具磨損等。因此，切屑堆積瘤常被作為切削加工中的壹個重要物理現象來研究。根據實驗，積屑瘤具有以下特征:化學性質與工件材料相同；硬度增幅約為母材的2 ~ 4倍；與前刀面結合牢固；消失或脫落有壹定的臨界切削溫度；反復出現不穩定、增長和脫落。
1.脫落腫瘤的發生和生長通過電子掃描獲得脫落腫瘤的發生和生長模型。當切屑通過前刀面流出時，第二變形區滯止層中的部分金屬在適當的溫度和壓力條件下與基體分離，並牢固地附著在前刀面上，成為切屑堆積瘤的核心。成鍵是金屬原子相互吸引，在其作用力範圍內結合的壹種狀態。其條件如下:兩種金屬的溶解度；鍵合是金屬鍵合，必要的溫度和足夠的接觸時間。溫度對粘合起著決定性的作用。由於這種結構，由於加工硬化，其硬度比碎片的硬度高得多。可見，形成粘結和加工硬化是碎屑堆積腫瘤生長的必要條件。
2.積屑瘤的脫落與消失當切削溫度上升到壹定臨界值時，積屑瘤消失，約為. 500 ~ 600℃，相當於金屬材料的再結晶溫度560℃。此時，由於高溫，金屬的延展性增加，加工硬化消失，沈積物軟化並被切屑帶走，切屑塊脫落或消失。因此，切屑塊脫落和消失的主要原因也是切削溫度。
在實際切削過程中，由於各種因素的影響，切削溫度會不斷變化，所以即使在相同的切削條件下，積屑瘤也處於不穩定狀態，有時生長，有時脫落。
3.控制積屑瘤的措施。積屑瘤代替了切削刃，可以保護切削刃，增加刀具的實際前角，這是它的優點；但由於積屑瘤的形狀不規則、不穩定，直接影響加工表面的粗糙度，而且用硬質合金刀具切削時，積屑瘤可能會剝離硬質合金顆粒，加劇刀具磨損，這是它的缺點。可以說切屑堆積對切削弊大於利。所以在精加工的時候，要避免切屑堆積瘤的產生；即使在粗加工中，例如使用硬質合金刀具，也不希望產生碎屑堆積瘤。但如果能掌握其規律，加以控制和利用，也可以化不利為有利，比如銀白色的切屑車刀。通常，主要采用以下措施進行控制:
1)降低材料的延展性，提高硬度，減少滯止層的形成；
2)控制切割速度u來控制切割溫度:
低速時(10m/雨以下)，由於溫度低(300℃以下)，不會造成粘連，不會形成碎屑堆積瘤，所以不會形成碎屑堆積瘤。通常用高速鋼刀具低速精車螺紋或用鉸刀低速精鉸孔可以獲得較小的表面粗糙度。
在高速(100 m/min以上)時，由於溫度較高(500 ~ 600℃以上)，碎屑堆積瘤的加工硬化消失，碎屑堆積瘤消失。高速切削也可以獲得小的表面粗糙度。
中速時(以20 ~ 30m/min的速度切削中碳鋼)，溫度適宜(約300 ~ 400℃)，切屑堆積最大，表面粗糙度也最大。
或者通過使用切削液並增加前角(γ)。& gt35度)、減小切削厚度等方法來減少甚至消除切屑堆積瘤。
5.焊接構件應盡量選擇型材。
在焊接結構中，焊接元件通常焊接在壹起。如果能合理選擇型材，可以簡化焊接工藝，有效防止焊件變形。圖3-24a所示的焊接件由三塊鋼板制成，有四條焊縫。圖3-24b表明，同壹焊件由兩根槽鋼組裝而成，只需在接頭處分段焊接，即可簡化焊接工藝，減少焊接變形。如果能選擇合適的工字鋼，焊接過程可以完全省略。