​車削（xuē）加工中控製斷屑的幾種方（fāng）法

當（dāng）加工產生連綿不斷的帶狀切屑時，不僅容易劃傷工（gōng）件加工（gōng）表麵和損壞刀刃，嚴重時還會威脅到（dào）操作者的安全，所以采取必要的工藝措施，控製屑型和斷屑一（yī）直是機（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形的產物，所以，改變切削加（jiā）工條件是改變（biàn）切（qiē）屑（xiè）種類、實現斷屑的（de）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（jí）切屑用量等。

一（yī）般切屑需要（yào）滿足以下幾個基本（běn）條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工件及其相鄰的工具（jù）、裝備上（shàng）；

2、切屑不得飛濺，以保證操作者（zhě）與觀察者的安全；

3、精加工時（shí），切屑不可（kě）劃傷工件的已（yǐ）加（jiā）工表麵，影響（xiǎng）已加工表麵的質（zhì）量（liàng）；

4、保證刀具預定的耐用（yòng）度，不能過早磨損並竭力防止其破損（sǔn）；

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

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（de）切屑。當采用較大前角的刀（dāo）具，以較高的切削（xuē）速度加工塑性金屬材料時，容易產生這種（zhǒng）切屑。它（tā）是切削層（céng）不充分變形的產物。產生帶狀切屑時，切削過（guò）程（chéng）平穩，工件表麵粗糙（cāo）度（dù）較（jiào）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（de）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），且裂紋較深的切屑。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（jiào）充分變形的產物，已達到了剪裂程度（dù），產生節狀切屑時，切屑（xiè）工作不平穩（wěn），工件表麵粗糙度較大。

3、粒狀切屑（xiè）：粒狀切屑是一種均勻的顆粒狀切屑（xiè）。當采用小前角（jiǎo）刀具，以很低的切削速度加工塑性金屬材料（liào）時（shí），容易產生這種切屑。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（xiè）沿厚度斷（duàn）裂的程（chéng）度，產生粒狀（zhuàng）切屑時（shí），切削工作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

4、崩碎（suì）切屑（xiè）：崩碎狀（zhuàng）切屑是一種不規則的細粒狀（zhuàng）切屑。它是切削脆性材料時，切削層在彈性變形（xíng）後，幾乎（hū）不經塑性（xìng）變形階段，突然（rán）崩裂而形（xíng）成的切屑。形成崩碎狀切屑時，切削工作不（bú）穩定，刀刃上受（shòu）到較大的衝擊力作用，已加工表麵粗糙不平。

由上可知，切屑的種類隨工件材料、切削條件的不同而不同。因（yīn）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（yě）可以通過轉化切削條件改（gǎi）變切屑形態，使之向著（zhe）有利（lì）於生產的方向（xiàng）轉化。

二、切屑折斷的原理

金（jīn）屬切削過程中，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（shé）斷原理必須從研（yán）究切屑變形的規律入手。

切削過程中所形成的切屑，由於經（jīng）過了比較大的塑性變形，它的硬度將會（huì）有所提高，而塑性和韌性則顯著降低，這種現象叫冷作硬化。經過冷作硬化以後，切屑變得硬而脆，當它受到交變的彎曲或（huò）衝擊載荷時就容易折斷（duàn）。切屑所經受的塑性變形越大，硬脆現象越（yuè）顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的高強度、高塑（sù）性、高韌性的材料時，應當設法增大切屑的變形，以降低它的塑性和韌性（xìng），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形成的，我（wǒ）們稱之為基本（běn）變形。用平前刀麵車刀自由切削時所測（cè）得的切屑變形，比較接近於基（jī）本變形的數值。影響基本變形的主要因素有刀具前（qián）角、負（fù）倒棱、切削速度三項。前角越小，負倒棱越寬、切削速度越低，則切屑的變形越大，越有利於斷屑。所以，減小前角、加（jiā）寬負倒棱，降低切削速度可作為促進斷屑的措施。

第二（èr）部分是切屑在流（liú）動和卷（juàn）曲過程（chéng）中所受的變形，我們稱之為附加變形。因為在大多數情況下，僅有切（qiē）削過程中的基本變形還不能使切屑折斷，必須再（zài）增加一次附加變形，才（cái）能達到（dào）硬化和折斷的目的。迫使切屑經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）一定（dìng）形狀的斷屑（xiè）槽，迫使切屑流（liú）入斷屑（xiè）槽時再卷曲變形。切屑經受附加的再卷（juàn）曲變形以後，進（jìn）一步硬化和脆化，當它碰撞到工件或後刀麵上時，就很容易（yì）被折斷了。

三、斷屑（xiè）方（fāng）法

切屑斷與不斷的（de）根本（běn）原因在於切屑形成過程中的變形和應力，當切屑處於不（bú）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）常切屑是卷曲後折斷的。

合理選（xuǎn）擇刀具（jù）幾何角度、切削用量、磨斷屑槽是常用（yòng）的斷屑（xiè）方法（fǎ）。

1、減小前角、增大主（zhǔ）偏角：前（qián）角和主偏角是對（duì）斷屑影響較大的刀具幾（jǐ）何角度。減小（xiǎo）前角，加劇切屑變形（xíng），易於斷屑。由於將前角磨小，會增大切削（xuē）力，限製了切削用量的提高，嚴（yán）重時會損壞刀具，甚至“悶車”，一般不單純采用減小前角來（lái）斷屑。增大主偏（piān）角（jiǎo），可增大切削厚度，易於斷屑。例如，同樣條件下90°刀就比45°刀容易斷屑。另（lìng）外，增大主偏角，有利於減小加工中的振動。所（suǒ）以（yǐ），增大主偏角是（shì）一種行之有效的斷屑方法。

2、減小切削速度、增大進（jìn）給量改變切削用量是斷屑的另（lìng）一措施。增大（dà）切削速度，切屑底層金屬（shǔ）變軟且切屑變形不充分，不利於（yú）斷屑；減小切（qiē）削速度，反而（ér）容易斷（duàn）屑。因此，在車削時，可通過降低主（zhǔ）軸（zhóu）轉速，減小切削速度來斷屑。增大進（jìn）給量，可增加切削厚度，易於斷（duàn）屑。這是加工中常采（cǎi）用的一種斷屑方法，不過應當注（zhù）意，隨著進給量（liàng）的增（zēng）大，工件表麵粗糙度值將會明顯增大。

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（zhuàng）、寬度及槽斜（xié）角都是影響斷屑的因素。

1）斷屑槽的（de）形狀

常用的斷屑槽有折線形、直線（xiàn）圓弧形、全圓弧形3種槽型。

在切（qiē）削碳素鋼、合金鋼、工具鋼時（shí），可選用折（shé）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（jiàn）等，可選用全圓弧形斷屑槽。

2）斷屑槽的（de）寬度

斷屑（xiè）槽的寬度對（duì）斷屑的影響很大。一般來講，槽寬越（yuè）小，切（qiē）屑（xiè）的卷曲（qǔ）半徑越小，切屑上（shàng）的（de）彎曲（qǔ）應力越大，越易折斷。所（suǒ）以，采用（yòng）較小的斷屑槽寬對斷屑有利。但斷屑槽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C形切屑。如（rú）卷屑槽太窄，易產生堵屑現象，而使車（chē）刀負荷增加，甚至損（sǔn）壞切削（xuē）刃；若卷屑槽太寬，切削卷曲半徑太大，則（zé）切（qiē）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。

切屑槽的寬（kuān）度也應與切削深度相適當，否則當槽太窄時（shí），顯（xiǎn）得切屑寬，不易在槽中卷曲（qǔ），往往（wǎng）切屑不流經槽（cáo）底而形成帶狀切（qiē）屑。當槽太寬時（shí），又顯（xiǎn）得切屑窄，流動較自由，變形不夠充分，也不折斷。

為了得到滿意的斷屑效果，應按具體加工條件，選擇（zé）合適的斷屑槽寬度。對於硬度較（jiào）低的工件材（cái）料，槽應選得窄些，反之，槽應選得寬些。