​車削加工（gōng）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（shí），不僅容易劃傷（shāng）工件加工（gōng）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（cuò）施，控製屑型和斷屑一直是機械加工行業（yè）中極為重要的工（gōng）藝（yì）問題。

由於切屑是切屑層變形（xíng）的產物，所以，改變切（qiē）削加工條件是改變切屑種類、實現斷（duàn）屑的有（yǒu）效途徑，而影響切屑加工（gōng）條件（jiàn）的因（yīn）素主要包括工件材料（liào）、刀（dāo）具幾何角度及切屑用量等。

一般切（qiē）屑需要滿足（zú）以下幾（jǐ）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（dé）飛濺，以保證操（cāo）作者與觀察者的安全；

3、精加工時，切屑不（bú）可劃傷工件的已加工（gōng）表麵，影（yǐng）響已加工表麵（miàn）的質量；

4、保證刀具預定的耐用度（dù），不能過早磨（mó）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（qiē）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（xiè）：帶狀切屑是一種連綿不斷的，底（dǐ）麵光滑，背麵呈毛絨狀（zhuàng）的切屑。當采用較大前（qián）角的刀具，以較高的（de）切削速度加工塑性（xìng）金屬材料時，容易產生這種切屑（xiè）。它是切（qiē）削（xuē）層不（bú）充分變形的產物。產（chǎn）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（yǐn）起纏繞，拉毛（máo）工件，甚至影響操作，所（suǒ）以不能（néng）忽視它的斷屑問（wèn）題。

2、節狀切屑：節（jiē）狀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（jiǎn）小前角的刀具（jù），以較低的（de）切削（xuē）速度加工塑性（xìng）材料時，容易產生這種切屑。它是切屑層較充分變形的產物，已達到了剪裂程度，產生節狀切屑時，切屑（xiè）工（gōng）作不平穩，工件（jiàn）表（biǎo）麵粗糙度較大。

3、粒狀切屑：粒狀切屑是（shì）一種均勻的顆粒（lì）狀切（qiē）屑。當采用小前角刀具，以很低的切削速（sù）度加工塑性金屬（shǔ）材料時，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）沿厚度斷裂的（de）程度，產生粒狀切屑時（shí），切削工作不平穩，工件表麵粗糙度較大（dà）。

4、崩碎切屑：崩（bēng）碎狀切屑是一種不規則的（de）細粒狀切屑。它是切削脆性材料時，切（qiē）削層在彈性變形（xíng）後，幾乎不經塑性變（biàn）形階段，突然（rán）崩裂（liè）而形成的切屑。形成崩碎狀切屑時，切削工作不穩定，刀刃上受到較大的（de）衝擊力作用（yòng），已加工表麵粗糙不（bú）平。

由上（shàng）可知，切屑（xiè）的種類隨工件（jiàn）材料、切削條件的不同而不同。因此，在（zài）加工過程中可以通（tōng）過觀察切屑形態來判斷切屑條件（jiàn）是否合（hé）適，也（yě）可以通過轉化切削（xuē）條件改變切屑（xiè）形態，使（shǐ）之向著有利於生產的方向轉化。

二、切屑折斷的原理

金（jīn）屬切削過程中（zhōng），切（qiē）屑是（shì）否容易折斷，與切（qiē）屑的變形有直接聯係，所以研究切屑折斷原理必（bì）須從研究切屑變形的規律入手。

切削過（guò）程中所形成的切屑，由於經過了比較大的塑性變形，它的硬度將會有所提高，而塑性和韌（rèn）性（xìng）則顯著降低（dī），這種現象叫（jiào）冷作硬化。經過冷作硬（yìng）化以後，切（qiē）屑變（biàn）得硬而脆，當它受（shòu）到交變的彎曲或衝擊（jī）載荷時就容（róng）易折斷。切（qiē）屑所經受的塑（sù）性變形越大，硬脆現象越顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的高強度、高塑性、高韌性（xìng）的材料時，應當設法增大切屑（xiè）的變形，以降低它的塑（sù）性和韌性，便於達到斷屑的目的。

切屑的變形可以由兩部（bù）分組成：

第一（yī）部分是切削過程中所形成的，我們稱之為基本變形。用平前刀麵車刀自由切（qiē）削時所測得的切屑變形，比較接近於基本（běn）變形的數值。影響基本變形的主（zhǔ）要因素（sù）有刀具前（qián）角、負倒棱（léng）、切削（xuē）速（sù）度三項。前角（jiǎo）越小，負倒棱越寬、切削速度越低，則切屑的變形越大，越有利（lì）於斷屑。所以，減小前角、加寬負倒（dǎo）棱，降低切（qiē）削速度可作為促進斷屑的（de）措（cuò）施。

第二部分是切屑在流動（dòng）和卷曲過程中所受的變形，我們稱（chēng）之（zhī）為附加變形（xíng）。因為在大（dà）多數情況下（xià），僅有切削過程（chéng）中的基（jī）本變形還不能使（shǐ）切屑（xiè）折斷，必須再增加一（yī）次附加變形，才能（néng）達到硬化和折斷的目的（de）。迫（pò）使（shǐ）切屑經受附加變形的最（zuì）簡便的方法（fǎ），就是在前刀麵上磨出（或壓製出）一定形狀的斷屑（xiè）槽，迫使切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，進一步硬化和脆化，當它（tā）碰撞到工（gōng）件或後刀麵上時，就很（hěn）容（róng）易被（bèi）折斷了。

三、斷屑方法

切屑斷與不斷的根本原因在（zài）於切屑形成（chéng）過程中的變形和應力，當切屑處於不（bú）穩定的變形狀態（tài）或切屑應力達到其強度極限時，就會斷屑，通常切屑是卷（juàn）曲後折斷的。

合理選擇刀具幾何角度（dù）、切（qiē）削用量、磨斷（duàn）屑槽是常（cháng）用（yòng）的斷屑方法。

1、減小前角、增大主偏角：前角和主偏角是對斷屑（xiè）影響較大的刀具幾何角（jiǎo）度。減小前角，加劇切屑變形，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，嚴重時會損（sǔn）壞刀具，甚至“悶車”，一（yī）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，同樣條件下90°刀就比45°刀容易斷屑。另外，增大主偏角，有利（lì）於減小加工中的振動（dòng）。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（gǎi）變切削用量是斷屑的另一措施。增大切削速度（dù），切屑（xiè）底層金屬變軟且切屑變形（xíng）不充分，不（bú）利於斷（duàn）屑（xiè）；減小切削速度，反而容易斷屑。因此，在車削時，可通（tōng）過降低主軸轉速，減小切（qiē）削速度來斷屑（xiè）。增大進給量，可增加切削厚（hòu）度，易於斷屑。這是加工中常采用的一種斷屑方法，不過（guò）應當注意，隨著進給量（liàng）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，是（shì）指在刀具前刀麵上做出的槽。斷屑槽的（de）形狀、寬度及槽斜角都是影響斷屑的因素。

1）斷屑槽的形狀

常用的斷（duàn）屑（xiè）槽有折線形、直線圓弧形、全圓弧形3種槽型。

在切削碳素（sù）鋼、合金（jīn）鋼、工具鋼（gāng）時，可選用折線形、直線圓弧形、斷屑（xiè）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。

2）斷屑槽的寬度

斷屑槽的寬度對斷屑的影（yǐng）響很大。一般來講，槽（cáo）寬（kuān）越小，切屑（xiè）的卷曲半（bàn）徑越小，切屑（xiè）上的彎曲應力越大，越易折斷。所以，采用較小的（de）斷（duàn）屑槽寬（kuān）對（duì）斷屑有利。但斷屑槽寬度必須與進給量切削（xuē）深度（dù）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。如卷屑（xiè）槽太窄，易產（chǎn）生堵屑現象，而使車刀負（fù）荷增加，甚至（zhì）損壞切削刃；若卷屑槽太寬，切削卷曲半徑太大，則切削變形不夠，不易折斷，往（wǎng）往不流經槽底而形成不斷的帶狀切屑。

切屑槽的寬度也應與切削深度（dù）相適當，否（fǒu）則當槽太窄時，顯得切屑寬，不易在槽中卷曲，往往切（qiē）屑不流經槽底（dǐ）而形成帶狀切屑。當槽太寬時，又顯得切屑窄，流動較自由，變形不夠充（chōng）分，也不折斷。

為了得到滿意的斷屑效果，應（yīng）按具體加工條件，選擇合適的斷屑（xiè）槽（cáo）寬度。對於硬度較低的（de）工件材（cái）料，槽應選（xuǎn）得窄些，反之，槽應選得寬些。