車削加工中控（kòng）製斷屑的幾種方法

當加工產生連綿不（bú）斷的帶狀切屑時，不僅容易劃傷（shāng）工件加（jiā）工表麵和損壞刀刃，嚴（yán）重時還會威脅到操作者的安全，所以采取必要（yào）的工藝（yì）措施，控製屑型和斷屑一直是機械加工行業中極為重要的工藝問題。

由於切屑是切（qiē）屑層變形的產（chǎn）物，所（suǒ）以，改變切削加工條件是改變切屑種類（lèi）、實現斷屑的有效途徑，而（ér）影響切屑加工條件的因素主要包括工件材料、刀具幾何角度及（jí）切屑用量等。

一般（bān）切屑需要滿（mǎn）足以下幾個（gè）基本條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工件（jiàn）及其相鄰的工具、裝備上（shàng）；

2、切屑不得飛濺，以保證操作者與觀察者的安全；

3、精加工時，切屑不可劃傷工件（jiàn）的已加（jiā）工表麵，影響（xiǎng）已加工表麵的質量；

4、保證刀（dāo）具預定的耐用度，不能過早磨損並竭力防止其破損；

5、切屑流出時，不妨礙切削液的噴注；切屑（xiè）不會劃傷機床導軌或其他部件等。

一、切屑形狀的分類（lèi）

1、帶狀切屑：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。當（dāng）采用較大前角的刀具，以較（jiào）高的切削速度加工塑性金（jīn）屬材料（liào）時（shí），容易產生這種切屑。它是切削層不充分變（biàn）形的產物。產生帶狀切屑時，切削過程平穩（wěn），工（gōng）件表（biǎo）麵粗糙度較小，但切屑不易折斷，往往（wǎng）引起纏繞，拉毛工件，甚至影響（xiǎng）操作，所以不能忽視（shì）它的斷屑問題。

2、節狀切（qiē）屑：節狀切屑是一種底麵光滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋較深的切屑。當采用減小前角的刀具（jù），以（yǐ）較低的切削速度加工塑（sù）性材料時，容易產生這種（zhǒng）切屑。它（tā）是切（qiē）屑層較充分（fèn）變形的（de）產物，已達到了剪裂程（chéng）度，產生節狀切屑時，切屑工作不平（píng）穩，工件表麵粗糙度較大。

3、粒狀切屑：粒狀（zhuàng）切屑是一種均勻的（de）顆粒狀切屑。當采用小前角刀具，以很低的切削速度加（jiā）工塑性金屬材料時（shí），容（róng）易產生這種切屑。它是（shì）切削層充分變形的產物，達到了材料產（chǎn）生剪（jiǎn）切（qiē）破壞，使切屑沿厚度斷裂（liè）的程度，產生粒狀切屑時，切（qiē）削工作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

4、崩碎切屑：崩碎（suì）狀切屑是一（yī）種不規則的細粒狀切（qiē）屑（xiè）。它（tā）是切削脆性材料時，切削層在彈性變形後，幾乎不經塑性變形階段（duàn），突然崩（bēng）裂而形成的切屑。形成崩碎（suì）狀切（qiē）屑（xiè）時，切削工作不穩（wěn）定（dìng），刀刃上受到較大的衝擊力作用，已加工表麵粗糙（cāo）不平。

由上可知，切屑的種類隨工（gōng）件材料、切削條件（jiàn）的不同而不（bú）同。因此，在加工過程中可以通過觀察切屑形態來判斷切屑條件是否合適，也可以通過轉化（huà）切（qiē）削條件改變切（qiē）屑形態，使之（zhī）向著有利（lì）於生產的方向轉化。

二、切（qiē）屑（xiè）折斷的原（yuán）理

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

切削過程中所形（xíng）成的切（qiē）屑，由於經過了比較大的塑（sù）性變形，它的（de）硬度將會有所提高，而塑性和韌性則顯著降低（dī），這種現象叫（jiào）冷作（zuò）硬化。經過冷（lěng）作硬化以後，切屑變得硬（yìng）而脆，當它（tā）受到（dào）交變的彎曲或衝擊載荷時就（jiù）容易折斷。切屑所經（jīng）受的塑性變形越大，硬脆現象（xiàng）越顯著，折（shé）斷也就越容易。在切削難斷屑的高強度、高塑性、高韌（rèn）性的材料時，應當（dāng）設法增大切屑的變形，以降低它的塑性和韌性，便於達到斷屑的目的。

切屑的變形可以由兩部分組成：

第一部分是切削過程中所（suǒ）形成的，我們稱之為基本變形。用（yòng）平前刀麵車刀自由切削時所測得的切屑變形，比較接近於基本變形的（de）數值。影響（xiǎng）基本變形的主要因素有刀具（jù）前角、負倒棱、切（qiē）削速度三項。前角越小，負倒棱（léng）越寬、切削速度越低，則切屑的變形（xíng）越大，越有利於斷屑。所以，減（jiǎn）小前角（jiǎo）、加寬負倒棱，降低切削（xuē）速度可作為促進斷屑的措施。

第二部分是切屑在流動和卷曲過程（chéng）中所受（shòu）的變形，我們稱之為附加（jiā）變形。因為（wéi）在大多數情（qíng）況下，僅（jǐn）有切（qiē）削過程中的基本變形還不能使切屑折斷（duàn），必（bì）須再增加一次附加變形，才能達到硬化和折斷的目的。迫使切屑（xiè）經受（shòu）附加變形的最簡便的方法，就是在前刀麵上磨出（chū）（或壓製出）一定形狀的斷屑槽，迫使切屑流入斷屑槽時再卷曲（qǔ）變（biàn）形（xíng）。切屑經受附加的再卷曲變形以後，進一步硬（yìng）化和脆化，當它碰撞到工件或後刀麵上時，就很容易被折斷（duàn）了。

三、斷屑方法

切屑斷與不斷的根本原因在於切屑形成過（guò）程中的變形和應（yīng）力，當切屑處於不穩定的變形（xíng）狀（zhuàng）態或切屑應（yīng）力達到其強度極限時，就會斷（duàn）屑，通常（cháng）切屑是卷曲後折斷的。

合理選擇刀具幾何（hé）角度、切削用（yòng）量、磨斷屑槽是常用的斷屑方法（fǎ）。

1、減小前角、增大主偏角：前角和（hé）主偏角是對斷屑影響較大（dà）的刀具幾何角度。減小前角，加劇切屑變形，易於斷（duàn）屑。由於將（jiāng）前（qián）角磨（mó）小，會增大（dà）切削力（lì），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（bú）單純采用減小（xiǎo）前角來斷屑。增大主偏（piān）角，可增大切（qiē）削厚度，易於斷屑。例如，同（tóng）樣條件下90°刀（dāo）就比45°刀容易斷屑。另外，增大主偏角，有（yǒu）利於減小加工中的振（zhèn）動（dòng）。所以，增大主偏角是一（yī）種行之有效（xiào）的斷屑方法。

2、減小切削速度、增大進給量改變切削用量是斷屑的另一措施。增大切削速度，切屑底（dǐ）層金（jīn）屬（shǔ）變軟且切屑變形不充分，不利於斷屑；減小切削速度，反而容易斷（duàn）屑。因此，在車削時（shí），可通過降低主軸轉速，減小切削速度來斷屑。增大（dà）進給量，可增加切削厚度，易於斷（duàn）屑。這是加工中常（cháng）采用（yòng）的一種斷屑方（fāng）法，不過應當注意，隨著（zhe）進給量的增大（dà），工件表麵粗糙（cāo）度值將（jiāng）會（huì）明顯增大。

3、開設斷屑槽：斷屑槽，是指在刀具前刀（dāo）麵上（shàng）做（zuò）出的槽。斷屑槽的形狀、寬度及槽斜角都是（shì）影響斷屑（xiè）的（de）因素。

1）斷屑槽的形狀

常用的斷屑（xiè）槽有折線形、直線圓（yuán）弧形、全圓弧形3種槽型。

在切削碳素鋼、合金鋼（gāng）、工（gōng）具鋼時（shí），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（lì）如純銅、不鏽鋼工件（jiàn）等，可選用全圓（yuán）弧形斷屑槽。

2）斷屑槽的寬（kuān）度

斷屑槽的寬度對斷屑的（de）影響很大。一般來講，槽寬越（yuè）小，切屑的卷曲（qǔ）半徑越小，切屑上的（de）彎曲（qǔ）應力越大，越易（yì）折斷。所以，采用（yòng）較小的斷屑（xiè）槽寬對斷屑有利。但斷屑槽寬度必須與（yǔ）進給量切削深度ɑp聯係起（qǐ）來考慮。

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

切屑槽的寬度也應（yīng）與切削深度（dù）相適當，否則（zé）當槽太窄時（shí），顯（xiǎn）得切屑寬，不易在（zài）槽中卷曲，往往切屑不（bú）流經槽底而形（xíng）成帶狀切屑。當槽太（tài）寬時，又顯得切屑（xiè）窄，流動較自由，變形不夠充分，也不折（shé）斷。

為了得到滿意的斷屑效果，應按具體加工條件，選（xuǎn）擇合適的斷（duàn）屑槽寬（kuān）度。對於（yú）硬度較低的工（gōng）件材料（liào），槽應選得窄些，反之，槽應選得寬些。