​車削加工中控製斷屑的幾種方法

當加工產生（shēng）連綿不斷的（de）帶狀切屑（xiè）時，不僅容易劃傷工件加工表麵和損壞（huài）刀刃，嚴重時還會威脅到操作者的安全，所以采取必要的工藝措（cuò）施，控製屑型和斷屑一直是機（jī）械（xiè）加工（gōng）行業中極為重要的工藝問題。

由於切屑是切屑（xiè）層變形的產物，所以，改變切削加工條件是改變切（qiē）屑種類、實現（xiàn）斷屑的有效途徑，而影響切屑加（jiā）工條件的因素主（zhǔ）要包括工件材料、刀具幾何角度及切屑用量等（děng）。

一般切屑需要（yào）滿足以（yǐ）下幾個基本條件：

1、切屑不（bú）得纏繞在刀具、工件及其相（xiàng）鄰的工具、裝備上；

2、切屑（xiè）不得飛濺，以保證操作者與觀察（chá）者的安（ān）全；

3、精（jīng）加工時，切屑不可劃傷工件的已加工表（biǎo）麵，影響已加工表麵的質量；

4、保證刀具預定的耐用度，不能過早磨損並竭力防止其破損；

5、切屑流（liú）出時，不妨礙切削液（yè）的噴注；切屑不會劃傷機（jī）床導軌或其他部件等。

一、切屑（xiè）形狀的分（fèn）類

1、帶狀（zhuàng）切屑（xiè）：帶狀切屑是一種連綿不斷的，底麵光滑，背麵呈毛絨狀的切屑（xiè）。當采用較大前角的刀具，以較高的切削速度加工塑性金屬材（cái）料時，容易產生這種切屑。它是切削層不充分變形的產物。產生帶（dài）狀切屑時，切削（xuē）過（guò）程平穩（wěn），工件表麵粗糙度較小，但切屑不易折斷，往往引起纏繞，拉毛工件，甚（shèn）至影響操作，所以不能忽視它的斷屑問題。

2、節狀切屑：節狀切屑是一種底麵光滑，背麵有明顯裂紋（wén），且裂（liè）紋（wén）較深的切屑。當采用減小前角的刀具，以較低的切削速度加工塑性材料時，容易產生這種切屑。它是切屑層較充分變（biàn）形（xíng）的產物，已達到了剪裂程（chéng）度，產生節狀切（qiē）屑時，切屑工作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

3、粒狀切屑：粒（lì）狀切屑是一種均（jun1）勻的顆粒狀（zhuàng）切屑。當采用小前角刀具，以很低的切削速度加工塑性金屬（shǔ）材（cái）料時，容（róng）易產生（shēng）這種切屑。它是切削層充分變形的產物，達到了材料產生剪切破壞，使切屑沿厚度（dù）斷裂的程度，產生（shēng）粒狀切屑時，切削工（gōng）作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

4、崩碎切屑：崩碎狀切屑是一種不規則（zé）的細（xì）粒狀切屑。它是切削脆性材料時，切削層在彈性變形（xíng）後，幾乎不（bú）經塑性變形階段，突然崩裂而形成的切屑。形成崩碎狀切屑時，切削工作（zuò）不穩定，刀刃上受到較大的衝擊力作用，已加工（gōng）表麵粗糙不平。

由上可（kě）知，切屑的種（zhǒng）類隨工件材料（liào）、切削（xuē）條件（jiàn）的不同而（ér）不同。因此，在加工過程（chéng）中可以通過觀察切屑形（xíng）態來判斷切屑條件是否合適，也可以（yǐ）通過轉化切削條件改變切屑形態，使之向著有利（lì）於生產的方向轉化。

二、切（qiē）屑折斷的原理

金屬切削過（guò）程中，切屑是否容易折斷，與切屑的變形有直接聯係，所以研究切屑折斷原理必須從研究切屑變形的規律入手。

切削（xuē）過程中所形成的切屑，由於經過了比較大的塑性變形，它的硬度將會有所提高，而塑性和韌性則顯（xiǎn）著降低，這種（zhǒng）現象叫（jiào）冷作硬化。經過冷作硬化以後，切屑變得硬而脆，當它受到交變的彎曲或衝擊載荷時（shí）就容易（yì）折斷。切屑（xiè）所（suǒ）經受的塑性（xìng）變形越大，硬脆現象越顯著（zhe），折斷也就越容易。在切削難斷屑的高強度、高塑性（xìng）、高韌性的材料時，應當設法增大切屑的變形（xíng），以降低（dī）它的（de）塑性和韌性，便於達到斷屑的目（mù）的。

切屑的變形（xíng）可以由兩部分組成（chéng）：

第一部分是切削過程（chéng）中所（suǒ）形成的，我們稱（chēng）之為基本變形（xíng）。用平前刀麵車刀自由切削時所測得的切（qiē）屑變形，比較接近於基本（běn）變（biàn）形（xíng）的數值。影響基本（běn）變形的主要因素（sù）有刀（dāo）具前角、負倒棱、切削（xuē）速度（dù）三項。前角越小，負倒棱（léng）越寬、切削速度越低（dī），則切屑的變形越大，越有利於斷屑。所以，減小前角、加寬負倒棱，降低切削速度可作為（wéi）促進斷屑的措施。

第二部分是（shì）切屑在流動和卷（juàn）曲過程中所受（shòu）的變（biàn）形，我們稱之為（wéi）附加變形。因為在大多數情況下，僅有切削過程中的基本變形還不（bú）能使切屑折斷，必須再增加一次附加變形，才能達到（dào）硬化和折斷的目的（de）。迫（pò）使切屑經（jīng）受附加變形的最簡便的方法，就是在前刀麵上磨出（或壓製出）一（yī）定（dìng）形狀的斷屑槽，迫使切屑流入斷屑槽時再卷曲變形。切屑經受附（fù）加的再卷曲變形以後，進一步（bù）硬化和脆化（huà），當它碰撞到（dào）工件或後刀麵上時，就很容易（yì）被折斷（duàn）了。

三、斷屑方（fāng）法

切（qiē）屑斷與（yǔ）不斷（duàn）的根本原因在於切屑形成過程中的變形（xíng）和應力，當切屑處於不穩（wěn）定的變（biàn）形狀態或切屑應力達到（dào）其強度（dù）極限時（shí），就（jiù）會斷屑，通常切屑是卷曲後折斷的。

合理選擇刀具幾何角（jiǎo）度、切削用量、磨斷屑槽是常用的斷屑方法。

1、減（jiǎn）小前角、增大主偏角：前角和主偏角是對斷屑影響較大的（de）刀具幾何角度。減小（xiǎo）前角，加劇切屑變形，易（yì）於斷屑。由於將前角磨小，會增大切削力，限製了切削用量的提高，嚴重時會損壞刀具，甚至“悶車”，一般不單純采用減（jiǎn）小前角來斷屑。增大主偏角，可增大（dà）切削厚度，易於斷（duàn）屑（xiè）。例如，同樣條件下90°刀就比45°刀容易斷（duàn）屑。另外，增大主偏角，有利於減小加工中（zhōng）的振（zhèn）動。所以，增大主偏角是一種（zhǒng）行之有效的斷屑（xiè）方（fāng）法。

2、減小切削速度（dù）、增大（dà）進給量改變切削用量是斷屑的另一措施。增大（dà）切削速度，切屑底層金屬變軟且切屑變形不充分，不利於（yú）斷屑；減小切削速度，反而容易斷屑。因此，在車削（xuē）時，可通過降低主軸（zhóu）轉速，減小切削速度來斷屑。增大進給量，可增加切削厚度，易於斷（duàn）屑。這是加工中常采用的一種斷屑方法，不過應當注意，隨著進給量的（de）增大，工（gōng）件表麵粗糙度（dù）值將會明顯增大。

3、開設斷屑槽：斷屑槽，是指在刀具前刀麵上做出的槽。斷屑槽的形狀、寬度及槽（cáo）斜角都是影響斷屑的因素。

1）斷屑槽的形狀

常用的斷屑槽有（yǒu）折線（xiàn）形、直線圓弧形、全圓弧形3種槽型。

在（zài）切削碳素（sù）鋼、合（hé）金鋼、工具鋼時，可選用折線形、直線圓弧形、斷屑槽；切削高塑性材料工件時，例如純銅、不鏽鋼工件等，可（kě）選用（yòng）全圓弧形斷屑槽（cáo）。

2）斷屑槽的寬度

斷屑槽（cáo）的寬度對斷屑的（de）影響很大。一般來講，槽寬越小，切屑（xiè）的卷曲半（bàn）徑越（yuè）小，切屑上的彎曲應力越大（dà），越易折斷。所以，采用較小的斷屑槽寬對斷屑有利（lì）。但斷屑槽寬度必須與（yǔ）進給量切削深度ɑp聯係起來考慮。

若斷屑槽寬（kuān）度與進給量基本合適，則可形成C形切屑。如卷屑槽太窄，易產生堵屑現象，而使車刀負荷（hé）增加，甚至損壞切削刃；若卷屑（xiè）槽太（tài）寬，切（qiē）削（xuē）卷曲半徑太大，則切削變（biàn）形不夠，不易折斷，往往不流經槽底而形（xíng）成不斷的帶狀切屑。

切屑槽的（de）寬度也應與切削深度相適當，否則當（dāng）槽太窄時，顯得切屑寬（kuān），不易在槽中卷曲，往往切屑不流經槽底而形成帶（dài）狀切屑。當槽太寬時，又顯得切屑窄，流動（dòng）較自（zì）由，變形不夠充分，也不折斷。

為了得到（dào）滿意的斷屑效果，應按具體加工條件，選擇合適的斷屑槽寬度。對於硬（yìng）度較低的工件材料，槽應選得窄些，反之，槽應選得寬些。