​車削加工中控製斷屑的幾種方法

當加工產生連綿不斷的帶狀切屑時，不僅容易劃傷工件加工表麵和損壞（huài）刀刃，嚴重時（shí）還（hái）會威脅到操作（zuò）者的（de）安全，所以采（cǎi）取必要的工（gōng）藝措施，控製（zhì）屑型和斷（duàn）屑一直是（shì）機械（xiè）加工行業中極（jí）為（wéi）重要的工藝問題。

由於切屑是切屑層變形的產物，所（suǒ）以，改（gǎi）變切削加工條件是改變切屑種類、實（shí）現斷屑的有效途徑，而影響切屑加工條件的因素主要包括工件材料、刀具幾（jǐ）何角度及切屑用量等。

一般切（qiē）屑需要滿（mǎn）足以下幾個基本條件：

1、切屑（xiè）不得纏繞在刀具（jù）、工件及（jí）其相鄰（lín）的工具、裝備上；

2、切屑不得飛濺，以保證操（cāo）作者與觀察者的安全；

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

4、保證刀具預定的耐用度，不能過（guò）早磨損並竭力防止其破損；

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

一、切屑（xiè）形狀的分類

1、帶狀切屑：帶狀切屑是一（yī）種（zhǒng）連（lián）綿不斷的，底麵光滑，背麵呈毛絨狀的（de）切屑。當采用較（jiào）大前角的刀具，以較高的切削速度加工塑性金屬材料時（shí），容易產生這種切屑。它是切削層不充分變形的產物。產（chǎn）生帶狀切屑時，切削過程（chéng）平穩，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，甚至影響操作，所以不（bú）能忽視它（tā）的（de）斷屑問題。

2、節狀切屑：節狀切屑（xiè）是一（yī）種底麵光滑，背麵（miàn）有明顯裂紋，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（dù）加工塑性材料時，容易產生這種切屑。它是切屑層較充分變形（xíng）的產物，已達到了剪裂程度，產生節狀切屑時，切屑工作不平穩，工件表麵粗糙度（dù）較大。

3、粒狀切（qiē）屑（xiè）：粒狀切屑是一（yī）種均勻的顆粒狀切屑。當采（cǎi）用（yòng）小（xiǎo）前角刀具，以很低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（xuē）層充分變形的產（chǎn）物，達到了材料產生剪切破壞，使切屑沿厚度斷裂的程度，產生粒狀（zhuàng）切屑時，切削工作不平（píng）穩，工件（jiàn）表麵粗糙度較大。

4、崩碎切屑：崩碎狀（zhuàng）切屑是一種不規則的細粒狀切屑。它是切削脆性材料時，切削層在彈性變形後，幾乎不經塑性變形階（jiē）段，突（tū）然崩裂而形（xíng）成的切屑。形成崩碎狀切屑時，切削工（gōng）作不穩定，刀刃上受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（liào）、切削條件（jiàn）的不同而不同。因此，在加工過程中可以通過（guò）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（xuē）條件改變（biàn）切屑形（xíng）態，使之向著有利於生產的方（fāng）向轉化。

二、切屑折斷的（de）原理

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

切削過程中所形成（chéng）的切屑，由於經過（guò）了比較大的塑性變形，它的硬度將會有所提高，而塑（sù）性和韌性則顯著降低，這種現象叫冷作硬（yìng）化。經過冷（lěng）作硬化以（yǐ）後，切屑變得（dé）硬而脆，當它受到（dào）交變的彎曲或衝擊載荷時就容易折斷。切（qiē）屑所經受的塑性變形越大（dà），硬脆（cuì）現象越顯（xiǎn）著，折斷也（yě）就越容易。在切削難斷屑的高強度、高塑性、高（gāo）韌性的材料時，應當設法增大切屑的（de）變形，以降低它的塑性和韌性，便（biàn）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（fèn）是切削（xuē）過程中所形成的，我們稱之為（wéi）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（bǐ）較接近於基本變形的數（shù）值。影響基本變形的主要因素（sù）有刀具前角、負倒棱、切削速度三項。前角越小，負倒（dǎo）棱越寬、切（qiē）削速度越低，則切屑的（de）變形越（yuè）大，越有利（lì）於斷屑。所以，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。

第二部分（fèn）是切屑在流動和卷曲過程中所受的變形，我們稱之為附加變形。因為在大多（duō）數情況下，僅有切削過程中的（de）基本變形還不能使切屑折斷，必須再增加一次附加變形，才能達到硬化和折（shé）斷的目的。迫使（shǐ）切屑經受附（fù）加（jiā）變形的最簡便的方法，就是在前（qián）刀（dāo）麵上磨（mó）出（或壓製（zhì）出）一定形狀的斷屑槽，迫使（shǐ）切（qiē）屑流入斷屑槽時再卷曲變形。切屑經受附加的再卷曲變形以後，進一步硬化（huà）和脆化，當它碰撞到工件或後刀麵（miàn）上時，就（jiù）很容（róng）易被折（shé）斷了。

三（sān）、斷屑方法

切屑斷與不（bú）斷的根本原因在於切屑形（xíng）成過程中的變形和應力，當切（qiē）屑（xiè）處於不穩定的變形狀態（tài）或切屑應力（lì）達到其強度極限時，就會斷屑（xiè），通常切屑是卷曲後折斷的。

合理選擇刀具幾何角度、切削用量、磨斷屑槽是（shì）常用的斷屑方法。

1、減小前角、增大主偏（piān）角：前角和主偏角是對斷（duàn）屑（xiè）影響較大的刀（dāo）具幾何角度。減小前角，加劇切屑變（biàn）形，易於斷屑。由於將前角（jiǎo）磨小，會增大切削力，限製了切削用量的提高（gāo），嚴重時會損（sǔn）壞刀具，甚至“悶車”，一般不單（dān）純采（cǎi）用減小前角來斷屑。增大主偏角，可增（zēng）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。另外，增大主偏角，有利於減小加工中（zhōng）的振動。所以，增（zēng）大（dà）主偏角是一種行之（zhī）有效的斷屑方法。

2、減小切削速（sù）度、增大進（jìn）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，反而容易斷屑。因此，在車削時，可通過降低主軸轉速，減小切削速度（dù）來斷屑。增大（dà）進（jìn）給量，可增加切削厚度，易於斷屑。這是加工中常采用的（de）一種斷屑方法，不過應當注意，隨著進給量的增大，工件表麵粗糙度值（zhí）將會明顯增大。

3、開設斷屑（xiè）槽：斷屑槽（cáo），是指在刀具前刀麵上做出的槽。斷屑槽的形狀、寬度及槽斜角都是影響斷（duàn）屑的（de）因（yīn）素。

1）斷屑（xiè）槽（cáo）的形狀

常用的斷屑槽有折線形、直線圓弧形、全圓弧形3種槽型。

在切削碳素鋼、合金鋼、工具鋼時，可選用折（shé）線形（xíng）、直線圓（yuán）弧形（xíng）、斷屑槽；切削高塑性材料工件時，例如純銅、不鏽（xiù）鋼工件等，可選（xuǎn）用全（quán）圓弧形（xíng）斷屑槽（cáo）。

2）斷屑槽的寬度

斷屑槽的寬度對斷屑（xiè）的影響（xiǎng）很大。一般來講，槽寬越小，切屑的卷曲半徑越小（xiǎo），切屑上的彎曲應力越大，越易折斷。所以，采用較小的斷（duàn）屑槽寬對斷屑有利。但斷屑槽寬度必（bì）須與進給量切削（xuē）深（shēn）度ɑp聯係起來考慮（lǜ）。

若斷屑槽寬度與進給量基本合適，則可形成C形切屑。如卷屑槽太窄，易產生堵屑現象，而使車刀負荷增加，甚（shèn）至損壞切削刃；若（ruò）卷屑（xiè）槽太寬，切削卷曲（qǔ）半徑太大，則切（qiē）削變形不夠，不易折斷，往往不流經槽底而形成不斷的帶狀（zhuàng）切屑。

切（qiē）屑槽的寬度也應與切削深（shēn）度相適當，否則當槽太窄時，顯（xiǎn）得切屑寬，不易在槽中卷（juàn）曲（qǔ），往往切屑不流經槽底而形成帶狀切（qiē）屑。當槽太寬（kuān）時，又顯得切屑窄，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（guǒ），應按具體加工條件，選擇合適的斷屑槽寬度（dù）。對於硬度較低的工件材料，槽應選得窄些，反之，槽應選得寬些。