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，控製屑型和斷屑一直是機械加工行業（yè）中極為重（chóng）要的工藝問題。

由於切屑（xiè）是切屑層變形的（de）產物，所以，改變切削加工條件（jiàn）是改變切屑種類、實現斷屑的有效途徑，而（ér）影響切屑加工條件的因素（sù）主要包括工（gōng）件材料、刀（dāo）具幾何角度及切屑（xiè）用量等。

一般切屑需要滿足以下幾個基本條件：

1、切屑（xiè）不得纏繞在刀具、工件及其相鄰的工具、裝備上；

2、切屑不得飛濺，以（yǐ）保證（zhèng）操作者與（yǔ）觀察者的安全；

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

4、保證刀具預（yù）定的耐用度，不能過早磨損並竭力防止其破損；

5、切屑流出時，不妨礙切削液的噴注；切屑不會（huì）劃傷機床導軌或其（qí）他部件等。

一、切屑形狀的分類

1、帶（dài）狀切屑：帶狀切屑是一種連綿不斷的，底麵光滑，背麵呈毛絨狀的切屑。當采用較大前角的刀具，以較（jiào）高的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產（chǎn）生這種切屑（xiè）。它（tā）是（shì）切削層不（bú）充分（fèn）變（biàn）形的產物。產生帶狀切（qiē）屑時，切削過（guò）程平穩，工件表麵粗（cū）糙度較（jiào）小，但切屑不易（yì）折斷，往往引起纏（chán）繞，拉毛工件，甚至影響操作，所以（yǐ）不能忽視它的斷屑（xiè）問題。

2、節狀切屑：節狀切（qiē）屑是一種底麵光滑，背麵（miàn）有明顯（xiǎn）裂紋，且裂紋較深（shēn）的切屑。當采（cǎi）用減小前（qián）角的刀具，以較低的切削速度加工塑性（xìng）材（cái）料時，容易產生這種切屑。它是切屑（xiè）層較充（chōng）分變形的產物，已達到了剪（jiǎn）裂程度，產生節狀切屑（xiè）時，切（qiē）屑工（gōng）作不平穩，工件表麵粗（cū）糙度較大。

3、粒狀（zhuàng）切屑：粒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塑性（xìng）金（jīn）屬材料時，容易產生這種（zhǒng）切屑（xiè）。它是切削層充分（fèn）變形的（de）產物，達到了材料產生剪切破壞，使切屑沿厚度斷裂的程（chéng）度，產生粒狀切屑時，切削工作不平穩，工件（jiàn）表（biǎo）麵粗糙度較大。

4、崩碎切屑：崩碎狀切屑是一種不規則（zé）的細粒（lì）狀（zhuàng）切屑。它是切削脆性材料時（shí），切削層在彈（dàn）性變形後，幾乎不經塑性變形階段，突然崩裂而形成的切屑。形（xíng）成崩碎狀切屑時，切削工（gōng）作不穩定（dìng），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（suí）工件材料、切削條（tiáo）件的不同而不同。因此，在加工過程中可以通過觀察切屑形態（tài）來判斷切屑條件是否合適，也（yě）可（kě）以通過轉化切削條件改（gǎi）變切（qiē）屑形態，使之（zhī）向著有利於生產的方向轉化。

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（zhí）接聯係，所以研（yán）究切屑折斷原理必須從（cóng）研究切屑變形的規律入手。

切削過程（chéng）中所形成的切屑，由於經過了比（bǐ）較大的塑性變（biàn）形，它的硬度將會有所提高（gāo），而塑性和韌性則顯著降低，這種現象叫冷作硬化。經過冷（lěng）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（hé）時就容易（yì）折斷。切屑所經受的塑性（xìng）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，便於達到斷（duàn）屑的目的。

切屑的變形可（kě）以由兩部分組成：

第一部分（fèn）是切削過程中所形成的，我們稱之（zhī）為基本變（biàn）形（xíng）。用平前刀麵車刀自由切削時所測得的切屑變形，比較接近於基本變形的數值。影響（xiǎng）基本變（biàn）形的主要因素有刀具前角（jiǎo）、負倒棱、切削（xuē）速度三項。前角越小，負倒棱（léng）越寬（kuān）、切削速度（dù）越低，則切屑的變形越（yuè）大，越有利於斷屑。所以，減小前角、加寬負倒棱，降低切削速度（dù）可作為促進斷屑（xiè）的措施。

第二部分是切屑在流動和卷曲過程中所受的變形，我們稱之為附加變形。因為在大多數（shù）情況下，僅有切削過程中的基本變形（xíng）還不（bú）能使切屑折斷，必須再增加（jiā）一次附加變形，才能達到硬化和折斷的目的。迫使切屑經受（shòu）附加變形的最簡便的（de）方法，就是在前刀麵上磨出（或壓製出）一定形狀的斷（duàn）屑槽，迫使切屑流入斷屑槽時再（zài）卷曲（qǔ）變形。切屑經受附加的再卷（juàn）曲變形以（yǐ）後，進一步硬（yìng）化（huà）和脆化，當它碰（pèng）撞到工件（jiàn）或後刀麵上時，就很容易被折斷了。

三、斷屑方法

切屑斷與不斷的根本原因在於切屑形（xíng）成過（guò）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，通常切屑是卷曲（qǔ）後折斷的。

合理選擇刀具幾何角度、切削（xuē）用量、磨斷屑槽（cáo）是（shì）常（cháng）用的斷屑方法。

1、減小前角、增大主偏角：前（qián）角和主偏角是對斷屑影響較大的刀具幾何角度。減小前角，加劇切屑變形，易於斷屑。由於（yú）將前角磨小，會增大切削力，限製了切削用量的提（tí）高，嚴（yán）重時（shí）會損壞刀具，甚至“悶車”，一般不單純采（cǎi）用減（jiǎn）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（duàn）屑。另（lìng）外，增大主偏角，有（yǒu）利於減小加工中的（de）振動。所以，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（liàng）改變切削用量是斷屑的另一措施。增大切（qiē）削速度（dù），切屑底層金屬（shǔ）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（tōng）過降低（dī）主軸轉速，減（jiǎn）小（xiǎo）切（qiē）削速度來（lái）斷屑。增大進給（gěi）量（liàng），可增加切削（xuē）厚度，易於斷（duàn）屑。這是加工（gōng）中常采用的一種（zhǒng）斷屑方法，不（bú）過應當注意，隨著進（jìn）給量的增大，工件（jiàn）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（miàn）上做出的槽。斷屑（xiè）槽的形狀、寬度及槽斜角（jiǎo）都是影響斷屑（xiè）的因素。

1）斷屑槽（cáo）的形狀

常用的斷屑槽有折線（xiàn）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（xuǎn）用折線形、直線圓弧形（xíng）、斷屑（xiè）槽；切（qiē）削高塑性材（cái）料工件（jiàn）時，例如純銅、不（bú）鏽（xiù）鋼工件等，可選用全圓（yuán）弧（hú）形斷（duàn）屑槽。

2）斷屑槽的寬度

斷（duàn）屑槽的寬度對（duì）斷屑的影響很大（dà）。一（yī）般來講，槽寬越小（xiǎo），切屑的卷曲半徑越小，切（qiē）屑上的彎曲應力越大，越易折斷（duàn）。所以，采用較小的斷屑槽寬對斷屑有利。但斷屑槽寬度（dù）必須與進給量（liàng）切削深度ɑp聯係起來考慮。

若斷屑槽寬度與（yǔ）進給量基本合適（shì），則可形成C形切屑。如卷屑槽太窄，易產生（shēng）堵屑現象，而使車刀負荷增加，甚至損壞切削刃；若卷屑槽太寬，切（qiē）削卷曲（qǔ）半徑（jìng）太大，則切（qiē）削變形不夠（gòu），不易折斷，往往不流經（jīng）槽底（dǐ）而形成不斷的帶狀切屑。

切屑槽的寬度也應與切（qiē）削（xuē）深度（dù）相適當，否則當槽太窄時，顯得切屑寬，不易在槽中卷曲，往往切屑不流經槽底（dǐ）而形成帶狀（zhuàng）切屑。當槽太寬（kuān）時，又顯得切屑（xiè）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（jiàn），選擇合適的斷屑槽寬度。對於硬（yìng）度較（jiào）低的工件材料，槽應選得窄些，反之，槽應選得寬些。