​車削加工中控製斷屑的幾種（zhǒng）方法

當加工產生（shēng）連綿（mián）不斷的帶（dài）狀切屑（xiè）時，不僅容（róng）易劃傷（shāng）工件加（jiā）工表麵和損壞刀刃，嚴重時還會（huì）威脅到（dào）操作者的安全，所以采取必要（yào）的工藝措施，控製（zhì）屑型和斷屑一直是機械加工行（háng）業中極為重要的工藝問題。

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

一般切屑需要滿足以下幾個基本條（tiáo）件：

1、切屑不得纏繞（rào）在刀具、工件及其相鄰（lín）的工（gōng）具、裝備上；

2、切（qiē）屑不（bú）得飛（fēi）濺，以保證操作者與觀察者的安全；

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

4、保（bǎo）證刀具預定的（de）耐用度，不能過早磨損並竭力防止其（qí）破損；

5、切屑流出時，不妨礙切（qiē）削液（yè）的噴注（zhù）；切（qiē）屑不會劃傷機床導軌或其他部件等（děng）。

一、切屑（xiè）形狀的（de）分（fèn）類

1、帶狀切屑：帶狀切屑是一（yī）種連綿不斷（duàn）的，底麵光滑，背麵呈毛絨狀（zhuàng）的切屑。當采用較大前角的刀（dāo）具，以（yǐ）較高的切削（xuē）速度加工（gōng）塑性金（jīn）屬材料時，容易產生（shēng）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（wěn），工件表麵粗糙度較小，但切屑不易（yì）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：節狀切屑是一種底麵光滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋（wén）較（jiào）深的切屑。當（dāng）采用減小（xiǎo）前角的（de）刀具，以較低的切削速（sù）度加工塑性材料時，容易（yì）產（chǎn）生（shēng）這種切屑。它是切屑層較充分變（biàn）形的產物，已達到了剪（jiǎn）裂程度，產生節狀切屑時，切屑工作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

3、粒（lì）狀切屑：粒狀（zhuàng）切屑是（shì）一種均勻的顆粒（lì）狀切屑。當采用小前角刀（dāo）具，以很低（dī）的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層充分變形的產（chǎn）物，達到了材料（liào）產生（shēng）剪切破壞，使切屑沿厚度斷裂的程度，產生粒狀切屑時，切削（xuē）工作（zuò）不平穩，工件表麵粗糙（cāo）度較（jiào）大。

4、崩碎切（qiē）屑：崩碎狀切屑是一種不規則的細粒狀切屑。它是（shì）切削脆性材料（liào）時，切削層在彈性變形後，幾乎不經塑性（xìng）變形階段，突然崩裂而形（xíng）成的切屑。形成崩碎狀切屑時，切削工作不穩定，刀（dāo）刃上受到較大的衝擊力作用（yòng），已加工表麵粗（cū）糙不平。

由上可知，切屑的種類隨工件材（cái）料、切削（xuē）條件的（de）不同而不同（tóng）。因此（cǐ），在加（jiā）工過程中可以（yǐ）通過觀察切屑（xiè）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化（huà）。

二、切屑折斷的原理

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

切削過程中所形成的切屑，由於（yú）經過了比較大的塑性變形（xíng），它的硬度將會有所提（tí）高（gāo），而塑性和韌性則顯（xiǎn）著降低，這種現（xiàn）象叫冷作硬化。經過冷作（zuò）硬化以後，切屑變得硬而脆（cuì），當它受到交（jiāo）變的彎曲或衝擊載荷（hé）時就容易折斷（duàn）。切屑所經受的（de）塑性變形越大（dà），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（gāo）韌性的材料時，應當設法增大（dà）切（qiē）屑的變形，以降低它的塑性和韌性，便於達到斷屑（xiè）的目的。

切屑的變形可以由兩（liǎng）部（bù）分（fèn）組成：

第一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削（xuē）時所測得的切屑變形，比較接（jiē）近於基本變形的數值。影響基本變形的主要因素有刀具前角、負倒棱、切（qiē）削速度三（sān）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（jiǎo）、加寬負（fù）倒棱，降（jiàng）低切削速度可作為促（cù）進斷屑的措施。

第二（èr）部分是切屑在流動和卷曲過程中所受的變（biàn）形，我們（men）稱之為附加變形。因為在大（dà）多數情況下，僅有切削過程（chéng）中的基本變形還（hái）不能使（shǐ）切（qiē）屑折斷，必須再增加一次附（fù）加變形（xíng），才能達到硬化和折斷的目的。迫使切屑經受（shòu）附加變（biàn）形的最簡便的方法，就是在前刀麵上磨出（或壓製出）一定形狀的斷屑槽，迫使切（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，進一步硬化和脆化，當它碰撞到工件或後刀麵上時，就很容易被折斷（duàn）了。

三、斷屑方法

切屑斷與不斷的根本（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，通常切屑是卷曲後（hòu）折（shé）斷的。

合（hé）理選擇刀（dāo）具（jù）幾何角度、切削用量、磨斷（duàn）屑（xiè）槽是常（cháng）用的（de）斷屑方法。

1、減小前角、增大主偏角：前角和主偏（piān）角是（shì）對斷屑影響較大的（de）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（dà）切削力，限（xiàn）製了切削（xuē）用量的提高，嚴重時（shí）會損壞刀具，甚至“悶車”，一般不（bú）單純采用減小前角（jiǎo）來斷屑。增大主偏角，可增大切削厚度，易於斷屑。例如，同樣（yàng）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（jiā）工中的振動（dòng）。所以，增大主偏角（jiǎo）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用量是斷屑（xiè）的另一措施。增大切削速度，切屑（xiè）底層（céng）金屬變軟且切屑變形（xíng）不充分，不利於（yú）斷屑；減小切削速度（dù），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（xuē）速度來斷屑。增大（dà）進給量，可（kě）增加切削厚度，易於斷屑。這是加工中常采用的一（yī）種斷屑方法，不過應當注意，隨（suí）著進（jìn）給量的增大，工件（jiàn）表麵粗糙（cāo）度值將會明顯增大。

3、開設斷屑槽：斷屑（xiè）槽，是指（zhǐ）在刀具（jù）前（qián）刀麵上做出的槽。斷屑槽的形狀（zhuàng）、寬度及槽斜角都是影響斷屑（xiè）的因素。

1）斷屑槽的形狀

常用的斷屑槽有（yǒu）折線形（xíng）、直線圓（yuán）弧形、全圓弧形3種槽型。

在切削碳素鋼、合金鋼、工具鋼時，可選用折線形、直（zhí）線圓弧形、斷屑（xiè）槽；切（qiē）削高塑性材料工件時，例如純銅、不鏽鋼工件等，可選（xuǎn）用全圓弧（hú）形斷屑槽。

2）斷屑槽（cáo）的寬度

斷屑槽的寬度對斷屑的（de）影響很大（dà）。一般來講，槽寬越小，切屑的卷曲半徑越小，切屑上的彎曲應力越（yuè）大，越易折斷。所以，采用較小的（de）斷屑槽寬（kuān）對斷屑有利。但斷屑槽寬度必須與進（jìn）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。如卷屑槽太窄，易產生堵屑現象，而使車刀（dāo）負荷增加，甚（shèn）至損壞（huài）切削刃；若卷屑槽太（tài）寬，切削卷曲半徑太大，則切削（xuē）變形不夠，不易折斷，往往不（bú）流經槽底而形成（chéng）不（bú）斷的帶狀切屑。

切屑（xiè）槽的寬度也應與切削深度相適當，否則當槽（cáo）太窄時，顯得切屑寬，不易在槽中卷（juàn）曲，往（wǎng）往切屑不流經槽底而形成帶狀（zhuàng）切屑。當槽太寬時，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（tiáo）件，選擇合適的斷屑槽寬（kuān）度。對於硬度較低的工件材（cái）料，槽應選得窄些，反之，槽應選得寬些。