​車削加工中控製斷屑的幾種方法

當加工（gōng）產生連（lián）綿不（bú）斷的帶狀切屑時（shí），不僅容易劃傷工件加工表麵和損壞刀刃，嚴重時還會（huì）威脅到操作者的安全，所以采取必要的工藝（yì）措施，控製屑型和斷屑一直（zhí）是機（jī）械加工行業中極為重要的工藝問題。

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

一般切屑需（xū）要滿足以下幾個基本條件：

1、切屑不得纏繞（rào）在刀具、工件及其相鄰的工具、裝備上；

2、切屑不得飛濺，以保證操作者與觀察者的安（ān）全；

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

4、保證刀（dāo）具預定的耐用度，不能過（guò）早磨損並竭力防止（zhǐ）其破損；

5、切屑流出時，不妨礙（ài）切削（xuē）液（yè）的噴注；切（qiē）屑（xiè）不會（huì）劃傷機床（chuáng）導軌或其他部件等。

一（yī）、切屑形狀的分類

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

2、節狀切屑：節狀（zhuàng）切屑是一種底麵光滑，背麵有明顯裂（liè）紋，且裂紋較深的切屑。當采用減小（xiǎo）前角的刀具，以較低的（de）切削（xuē）速度加（jiā）工塑性材料時，容易產生（shēng）這種切屑。它是切屑層較充分變形的（de）產物，已（yǐ）達到了剪裂程度，產生節狀切屑時，切屑工作不（bú）平穩，工件表麵粗糙度較（jiào）大。

3、粒狀（zhuàng）切屑（xiè）：粒狀切屑是（shì）一種均（jun1）勻的顆粒狀切屑。當采用小前角刀具，以很低的切削速度（dù）加工塑性金屬材料時，容易產生這種切（qiē）屑。它是切削層充（chōng）分變形的產物（wù），達到了材（cái）料產生（shēng）剪切破壞，使切屑沿（yán）厚度斷裂的程度，產生粒狀切屑時，切削工作（zuò）不平穩，工件表麵粗糙度較大（dà）。

4、崩碎切屑：崩碎狀切屑是一種不規則的細粒狀切屑。它是切削（xuē）脆性材（cái）料時，切削層在彈性變形後，幾（jǐ）乎不經（jīng）塑性變形（xíng）階段，突然崩裂而形成的切屑。形成崩碎狀切屑（xiè）時，切（qiē）削工作不穩定（dìng），刀刃上受到較大的衝擊力作用，已（yǐ）加工表麵（miàn）粗糙不平。

由上可知，切屑的種類隨工件材料、切削條件的不同（tóng）而不同。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，也可以通過轉化切削條件改變切屑形態，使之向著有利於生產的方向轉（zhuǎn）化。

二、切屑折斷（duàn）的原理

金屬切削過程中，切屑是否容（róng）易折斷，與切屑的變形（xíng）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（lǜ）入手。

切削過程中所形成（chéng）的切屑，由於經過了比較大的（de）塑性變（biàn）形，它的硬（yìng）度將會有所提高，而塑（sù）性和韌性則（zé）顯著降低，這種現象叫冷（lěng）作（zuò）硬化。經（jīng）過冷作硬化以（yǐ）後，切屑變得硬而（ér）脆，當它受到交變的彎曲或衝擊載荷時就（jiù）容易折斷。切屑所經受的塑性變形越大，硬脆現象越顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的（de）高強度、高塑性、高韌性的材料時，應當設法增大切屑的變（biàn）形，以降（jiàng）低它的（de）塑性和韌性，便於達到（dào）斷屑（xiè）的目的。

切屑的變形可以由兩部分組成：

第（dì）一部分是切（qiē）削過程中所形成的，我們稱之為基（jī）本變形。用平前刀麵車刀自由切削時所測得（dé）的切屑變形，比較接近於基本變形的數值。影響基本變形的主要因（yīn）素有刀具前角、負倒棱、切削速度三（sān）項。前角越小，負倒棱越寬、切削速度越（yuè）低，則切屑的變形（xíng）越大，越有利於斷屑。所以，減小前角、加寬負倒棱，降（jiàng）低切削（xuē）速度可作（zuò）為促進斷屑（xiè）的（de）措施。

第二部分是切屑在流（liú）動和卷曲過程中所（suǒ）受的變形，我們稱之為附加變形。因為在大多數情況下，僅有切削過程中的基本變形還不能使切屑折斷，必須（xū）再增（zēng）加（jiā）一次附加變形（xíng），才能達到（dào）硬化（huà）和（hé）折斷的目的。迫（pò）使切屑經受附加變形的最（zuì）簡便的方法，就（jiù）是在前刀麵上磨出（或壓製出）一定形狀的斷屑槽，迫使切屑流（liú）入斷屑槽時再卷曲變形（xíng）。切屑（xiè）經受附加的再卷（juàn）曲變形以後（hòu），進一步硬化和脆化，當它碰撞到工件或後刀麵上時（shí），就很容易被（bèi）折斷了。

三、斷屑方法

切屑斷與（yǔ）不斷的根本原因在於切屑形成過程中的變形和應力，當切屑處於不穩定的變形狀態（tài）或切屑應力達到其強度極限時，就會（huì）斷屑，通常（cháng）切屑是卷曲後折斷的。

合理選擇刀具幾何（hé）角度、切削用量、磨（mó）斷屑槽是常用的斷屑方法。

1、減小前角、增（zēng）大主偏（piān）角：前角（jiǎo）和主偏角是對斷屑影響較大的刀具幾何角度。減小前角（jiǎo），加劇切屑變形，易於（yú）斷屑。由於將（jiāng）前角磨（mó）小，會增（zēng）大切削力（lì），限製了切削用量的（de）提高，嚴重時會損壞刀（dāo）具，甚至“悶車”，一般不單純采用減小前角來斷屑。增大主偏角，可增大切削厚度，易於斷屑。例如，同樣條（tiáo）件下90°刀就比45°刀（dāo）容易斷屑。另外，增大主偏角，有利於減小（xiǎo）加（jiā）工中的振動。所以，增大主偏角是一種行之有效的斷屑方法。

2、減小切削速度、增大進給量改變切削（xuē）用量（liàng）是斷屑（xiè）的另（lìng）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，不利於斷屑；減小切削速度，反（fǎn）而容易斷（duàn）屑。因此（cǐ），在車削時，可通過降低主軸轉速，減（jiǎn）小切削速度（dù）來斷屑。增大進給（gěi）量，可增加（jiā）切削厚度，易於（yú）斷屑。這是（shì）加工中常采用的（de）一種斷屑方法，不過應當注（zhù）意，隨著進給量的增大，工件表麵粗糙度值將會明顯增大。

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

1）斷（duàn）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（xuē）碳素鋼、合金鋼、工具鋼時，可選用折線形、直線圓弧形、斷屑槽（cáo）；切削高塑性材料工件時，例如純銅、不鏽鋼工件等（děng），可選用（yòng）全圓弧形斷屑槽。

2）斷屑槽的寬度

斷屑槽的寬度對斷屑的影響很大。一般來（lái）講，槽寬越小，切屑的卷曲半徑越小，切（qiē）屑上（shàng）的彎曲應力越大，越（yuè）易折斷。所以，采用較小的斷屑槽寬對斷屑有利。但斷屑槽寬（kuān）度必須與進給量切削深度ɑp聯係起來考慮。

若（ruò）斷屑槽寬度與進給量（liàng）基本合適，則可形成（chéng）C形切屑（xiè）。如卷屑槽太窄，易產生堵屑現象，而使（shǐ）車刀負荷增加，甚至損壞切削刃；若（ruò）卷屑槽太寬，切削卷曲半（bàn）徑太大，則切削變形不夠，不易折斷，往往不流經槽底而形成不斷的（de）帶狀切屑。

切屑槽（cáo）的寬度也應與切削深度相適當，否（fǒu）則當槽太（tài）窄時，顯得（dé）切屑寬，不易在槽中卷曲，往往切屑不流經槽底而形成帶狀切屑。當槽太寬時，又顯得切屑窄，流動較自由（yóu），變形不夠充分，也不折斷（duàn）。

為了得到滿（mǎn）意的斷屑效（xiào）果，應按（àn）具（jù）體加工條件（jiàn），選擇合適的斷屑槽（cáo）寬（kuān）度。對於硬度較低的工件材料，槽應選得窄些，反之，槽（cáo）應選得（dé）寬些。