​車削加工中控製斷屑的幾種方法

當加工產生連（lián）綿不斷的帶狀切（qiē）屑時，不（bú）僅容易劃傷（shāng）工件加（jiā）工表麵和損壞刀刃，嚴重時還會威脅到操作者的安全，所以采取必要的工藝措施（shī），控製（zhì）屑型和斷屑一直是機械加工（gōng）行業中極為重（chóng）要（yào）的工藝問題。

由（yóu）於切屑是切屑層（céng）變形的產物，所以，改變切削加工（gōng）條件是改變切屑種（zhǒng）類、實現斷屑（xiè）的有效途徑，而影響切屑加工條件的因素主要包括工件材料、刀具幾何角度及切屑用量等。

一般切屑需要滿足以（yǐ）下幾（jǐ）個基（jī）本條件：

1、切屑不得纏繞在刀（dāo）具（jù）、工件及其相鄰的工具（jù）、裝備上；

2、切屑不（bú）得飛濺，以保證操作者與觀察者的安全；

3、精加工時，切（qiē）屑不可劃傷工件的已加（jiā）工（gōng）表麵，影響已加工表（biǎo）麵的質量；

4、保證（zhèng）刀具預定的耐用度，不能過早磨損並（bìng）竭力防止其破損；

5、切屑流出時（shí），不妨礙切削（xuē）液的噴注；切屑不會劃傷機床導軌或其他部件（jiàn）等。

一、切屑形狀的分類

1、帶狀切屑：帶狀切屑是一種連（lián）綿（mián）不斷的，底麵光滑，背麵（miàn）呈毛絨狀的切屑。當采用較大前（qián）角的刀具，以較高的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生這種切屑（xiè）。它是切削層不充分變形的產物（wù）。產生帶狀切屑時，切削過程平穩（wěn），工件表麵粗糙度較小，但切屑不易折斷，往往引起纏繞（rào），拉毛工件，甚至影（yǐng）響操作，所以不能（néng）忽視它的斷屑問（wèn）題。

2、節狀切屑：節狀切屑是一種底麵光滑，背麵（miàn）有明顯裂紋，且裂紋（wén）較深（shēn）的切屑（xiè）。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（róng）易產生這種切屑。它是切屑層較（jiào）充分變形的產物，已達到了剪裂程度，產生節狀切屑時（shí），切屑（xiè）工作不平（píng）穩，工件表麵粗糙度（dù）較大。

3、粒狀切屑：粒（lì）狀切屑是一種均勻的顆粒狀切屑。當采用小前角刀具，以很低的切削速度加工（gōng）塑性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是（shì）切削層充分變（biàn）形的產物，達到了（le）材料產生（shēng）剪切破（pò）壞（huài），使切屑沿厚度斷裂的（de）程（chéng）度，產生粒狀切屑時，切（qiē）削工（gōng）作不（bú）平穩，工件表麵粗糙度較大。

4、崩（bēng）碎切屑（xiè）：崩碎狀切屑是一（yī）種不規則的細粒（lì）狀切屑。它是（shì）切削脆性（xìng）材料時，切削層在（zài）彈性變形後（hòu），幾乎不經塑性變形階段，突然崩裂而形成的切（qiē）屑。形成崩碎狀切屑時（shí），切削工作不穩定，刀刃（rèn）上受到較大的衝（chōng）擊（jī）力作用（yòng），已加工表麵粗糙不平。

由上可知（zhī），切屑的種類隨（suí）工件材料、切（qiē）削條件的不同而不同。因此（cǐ），在加工過程（chéng）中可以通過觀察切屑形態來判斷切屑條件是否合適，也可以通過轉化切削條件（jiàn）改變切屑形態，使之向著有利於生產（chǎn）的方向轉化（huà）。

二、切屑折斷的原理

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

切削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（yǒu）所提高，而塑性和韌性則顯著降低，這種現象叫冷作硬化。經過（guò）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就容易折斷。切屑所經受（shòu）的塑性變形越大（dà），硬（yìng）脆現象越顯著，折（shé）斷也就（jiù）越容易。在切削難斷屑的（de）高強度、高（gāo）塑性、高韌性的（de）材料時，應當設（shè）法增大切屑的變形，以降低它的塑性和韌性，便於達（dá）到斷屑的目的。

切屑的變形（xíng）可以由兩部（bù）分組成：

第一部分是切削過程中所形成的，我（wǒ）們（men）稱之為基本變形。用平前刀麵車刀自由切削時所測得的切屑變形，比較（jiào）接近於基本變形的數值（zhí）。影響基本（běn）變形的（de）主要因素有刀具前角、負倒棱、切削速度三項。前角越小，負倒棱越寬、切削速度越低，則切（qiē）屑的變形越（yuè）大，越有利於斷屑。所（suǒ）以，減小前角、加寬負倒棱，降低切削速度可作為促進斷屑的措施（shī）。

第二部分是切屑在流動和卷曲過程中所受的變形，我們稱之為附加變（biàn）形（xíng）。因為在大多數（shù）情（qíng）況下，僅有（yǒu）切削過程中的基本（běn）變形還（hái）不（bú）能使切屑折斷，必須再（zài）增加一次（cì）附加變形，才（cái）能達到硬化（huà）和折斷的目的。迫使切屑（xiè）經受附加變形的最簡便的方法，就是在前刀（dāo）麵（miàn）上磨出（或壓製出）一（yī）定形狀的斷屑（xiè）槽，迫使（shǐ）切（qiē）屑（xiè）流入斷（duàn）屑槽時再卷曲變形。切屑經受附加的再卷曲變形以後，進一步硬化和脆（cuì）化，當它碰撞到工件或後刀麵上時，就很容易被折（shé）斷了（le）。

三、斷（duàn）屑方法（fǎ）

切屑斷與不斷的根（gēn）本原因在於切屑形成過程中的變形和應力（lì），當切（qiē）屑處於不穩定的變形狀態或切屑應力達到其強度極限時，就會斷屑，通（tōng）常切屑是卷曲後（hòu）折斷的。

合理選擇刀具（jù）幾何角（jiǎo）度、切削用量、磨斷屑槽是常用的斷屑方法。

1、減小前角、增大（dà）主偏角：前角和主偏角是（shì）對斷屑影響較大的刀具幾何角（jiǎo）度。減（jiǎn）小前角，加（jiā）劇（jù）切屑變形，易於斷屑。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（shí）會損壞刀具，甚至“悶車”，一般不單純采用（yòng）減小前角來斷屑。增大主偏角，可增大切削厚度，易於（yú）斷屑。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（lì）於減小加工中的振動。所以，增大主偏角是一種行之有效的斷屑方（fāng）法。

2、減小切削（xuē）速度、增大進給量改變切削用量是（shì）斷屑的另一措施。增大切削速（sù）度，切屑（xiè）底（dǐ）層金屬變軟且切屑變形不充分，不利於斷屑；減小切削（xuē）速度，反而容（róng）易斷屑。因此，在車削時，可通過降低主軸轉速（sù），減小切削（xuē）速（sù）度來（lái）斷屑（xiè）。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（liàng）的增大，工件表（biǎo）麵粗糙度值將會明顯（xiǎn）增大。

3、開設斷屑槽：斷（duàn）屑槽，是指（zhǐ）在刀具（jù）前（qián）刀麵上做出的槽（cáo）。斷屑槽的形狀、寬度及槽斜角都是影響斷屑的因素。

1）斷（duàn）屑槽（cáo）的形狀（zhuàng）

常用的斷屑槽有（yǒu）折線（xiàn）形、直線圓弧形、全圓（yuán）弧形3種槽型。

在切削碳素鋼、合金（jīn）鋼（gāng）、工具鋼時（shí），可選用折線形、直線圓（yuán）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，可選用全圓弧形斷屑槽（cáo）。

2）斷（duàn）屑槽的寬度

斷屑槽的寬度對斷（duàn）屑的影響很（hěn）大。一（yī）般來講，槽寬越小，切屑（xiè）的卷（juàn）曲半徑越（yuè）小（xiǎo），切屑上（shàng）的彎曲應力越大，越易折斷（duàn）。所以，采用較小的斷屑槽寬對斷屑有利。但斷屑槽（cáo）寬度必須與進給量切削深度ɑp聯係起來考慮。

若斷屑槽寬度與進給量基本合適，則可形成（chéng）C形切（qiē）屑。如卷屑槽太窄，易產生堵屑現象，而使車（chē）刀負荷（hé）增加，甚至損壞切削刃；若卷屑槽（cáo）太寬，切（qiē）削卷曲半徑（jìng）太大，則切削變形不夠，不易折（shé）斷，往往不（bú）流經槽底而形成不斷的帶狀切屑。

切屑槽的寬（kuān）度也應與切削深度相適當，否則當（dāng）槽太窄時，顯得切屑寬，不（bú）易在槽中卷曲，往往切屑不流（liú）經槽底而形成帶狀切屑。當槽太寬時，又顯（xiǎn）得切屑窄，流動較自由，變（biàn）形不夠充分，也不折斷。

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