​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（zhuàng）切屑時，不僅容易劃（huá）傷工件（jiàn）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（duàn）屑一直是機（jī）械加工行業（yè）中極為重要的工藝問題。

由於切屑是切屑層變形的產（chǎn）物，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（yǐng）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（bān）切屑需要滿足以下（xià）幾個基本條（tiáo）件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工件及（jí）其相鄰的工具、裝備上；

2、切屑不得飛濺，以保證操作者與觀察者的安全；

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

4、保證刀具預定的耐用度，不能過早磨損並竭力防止其破損；

5、切屑流出時，不（bú）妨礙切削液的噴注；切屑不會劃傷（shāng）機床導軌（guǐ）或其他（tā）部（bù）件等。

一、切屑形狀的分（fèn）類

1、帶狀切（qiē）屑：帶狀切屑是一（yī）種連綿不斷的，底麵光滑，背麵呈毛絨狀的切屑（xiè）。當采用較大前角的刀具，以較高的切削（xuē）速度（dù）加工（gōng）塑性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層不充分變形的產物。產生帶狀切屑（xiè）時，切削過程（chéng）平穩，工件表麵粗糙度較小（xiǎo），但切屑不易折斷，往往引起纏（chán）繞，拉（lā）毛工件，甚至影（yǐng）響操（cāo）作（zuò），所以不能忽視它的斷屑問題。

2、節狀（zhuàng）切屑：節狀切屑（xiè）是一種底麵光滑，背麵有明（míng）顯裂紋，且裂紋較（jiào）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（yì）產生這種切屑。它是切屑層較充分變形的產物，已（yǐ）達到了剪裂程度，產生節狀（zhuàng）切屑時，切屑工作不平穩（wěn），工件表麵粗糙度較大。

3、粒狀切屑：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金（jīn）屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層充分變形的（de）產物，達到了材料產生剪（jiǎn）切破壞，使切屑沿厚度斷裂的程度，產生粒（lì）狀（zhuàng）切屑時，切削工作不平穩，工件表麵粗糙度（dù）較（jiào）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（liào）時，切削（xuē）層在彈（dàn）性變形後，幾乎不經塑性變形階段（duàn），突然崩（bēng）裂而形成的切屑。形成崩碎狀切屑時，切削（xuē）工作不穩定，刀刃上受到較大（dà）的衝擊力作用，已加工表麵粗糙不平（píng）。

由上（shàng）可知，切屑的種類隨工（gōng）件材料、切削條件的不同而不同。因此，在加工過（guò）程中（zhōng）可以通過觀察切屑形態來判斷（duàn）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（xiàng）著有（yǒu）利於生產的方向轉化。

二、切屑折斷的原理

金屬切削過程（chéng）中，切屑是否容易折斷，與切（qiē）屑的變形有直接聯（lián）係，所以研究切屑折斷原理必須從研（yán）究切屑變形的規律入手。

切削過（guò）程中所形成的（de）切屑，由（yóu）於經過（guò）了比較大的塑性變（biàn）形（xíng），它（tā）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（xiàng）叫冷作（zuò）硬化。經（jīng）過冷作硬化以後，切屑變得硬（yìng）而脆，當（dāng）它受到交變的彎曲或衝擊載荷時（shí）就容易折斷。切屑所經受的（de）塑性變形越大，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、高韌性的材料時，應當設（shè）法增大切屑的變形，以降低（dī）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（yóu）兩部分組成（chéng）：

第一部分是切削過程中所形成（chéng）的，我們稱之為（wéi）基本變形。用（yòng）平前刀麵車刀自由切削時（shí）所測得的（de）切屑變形（xíng），比較接近於基本（běn）變形的數值（zhí）。影響基本（běn）變形的主要（yào）因素有刀具前角、負倒棱、切削速度三項。前角越小，負倒棱（léng）越寬、切削速度越低（dī），則切屑（xiè）的變形越（yuè）大，越有利於斷屑。所（suǒ）以，減小前角、加寬負倒棱（léng），降低切削速（sù）度可作為促進斷屑的措施。

第二部分是切屑在流動和卷曲過程中所受的（de）變形，我們稱之為附加變形。因為在大多數情況下，僅（jǐn）有切削過程中（zhōng）的基本變形還不能使切屑折斷（duàn），必須再增加一次附加變形，才能達到硬化和（hé）折斷的目的（de）。迫使切屑經受附加變形的（de）最簡便的（de）方法，就是在前刀麵上磨出（或壓製出）一定形狀的斷屑槽，迫使切屑流入斷屑槽時再卷曲變形。切屑經受附加的再卷（juàn）曲變形（xíng）以後，進一步硬化和（hé）脆化，當它碰撞到工（gōng）件或後刀麵上時，就很容易被折斷了。

三、斷屑方法

切屑（xiè）斷與不（bú）斷的根本原因在於切屑形成過（guò）程中的變形和應力，當切屑處於不穩定的（de）變形狀態或切屑應力（lì）達到（dào）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（mó）斷屑槽是常用的斷屑方（fāng）法。

1、減小前角、增大主偏（piān）角：前角和主偏角是（shì）對斷屑影響較大的刀具幾何角度。減（jiǎn）小前角，加（jiā）劇切屑變形，易於斷屑。由於將前角磨小，會增（zēng）大切削力，限製了切削用量的（de）提高，嚴重時會損壞刀具，甚至（zhì）“悶車”，一般不單純采用減小前角來斷屑。增大（dà）主偏角，可增大切削厚度，易於（yú）斷屑。例如，同樣條（tiáo）件下90°刀就比45°刀容易斷屑（xiè）。另外，增大主偏角，有利於減小加工中的振動。所以，增大主偏角是一種行（háng）之有效的斷屑方法。

2、減小切（qiē）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，切屑（xiè）底層（céng）金屬變軟且（qiě）切屑變形不充分，不（bú）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（zhǔ）軸轉速，減小切削（xuē）速度來斷屑。增大進給量，可增加切削厚度（dù），易於斷屑。這是加工中常采用的一種斷屑方法，不（bú）過應當注意，隨著進給量的增大（dà），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（zài）刀具前（qián）刀麵上做出的槽。斷屑槽的形狀、寬度及槽斜角都是影響斷屑的因素。

1）斷屑槽的形狀（zhuàng）

常用的斷屑（xiè）槽有折線形、直（zhí）線圓弧形、全圓弧形3種槽型。

在切（qiē）削（xuē）碳素鋼、合金鋼、工具鋼時，可選用折線（xiàn）形、直（zhí）線圓弧形、斷（duàn）屑槽；切削高塑性材料工件時，例如純銅、不鏽鋼工件等，可（kě）選用全圓弧形斷（duàn）屑槽。

2）斷屑槽的寬（kuān）度

斷屑槽的寬度對斷屑的影響很大。一般來講，槽寬（kuān）越小，切（qiē）屑的卷曲半徑越小，切屑上的（de）彎曲應（yīng）力（lì）越大，越易折（shé）斷。所以，采用較小的斷（duàn）屑槽寬對（duì）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（xiè）槽寬度與進給量基本合適，則可形成C形切屑（xiè）。如卷屑槽太窄，易產生堵屑現象，而使車刀負（fù）荷增加，甚至損壞切削（xuē）刃；若卷屑（xiè）槽太寬，切（qiē）削卷曲半徑太大，則切削變形不夠，不易折斷，往往不流經槽底而形成不（bú）斷的帶狀切屑。

切屑槽的寬度也應與切削深度相適當（dāng），否則當槽太窄時，顯得切屑寬，不易（yì）在槽（cáo）中卷曲，往往切（qiē）屑不（bú）流經槽底而形成帶狀切屑。當槽太寬時，又顯（xiǎn）得切屑窄（zhǎi），流動較自由，變形（xíng）不夠充分（fèn），也（yě）不折斷。

為了得到滿意（yì）的斷（duàn）屑效（xiào）果，應按具體加工條件，選擇合適的斷屑槽寬（kuān）度。對於硬度較低的工件材料，槽（cáo）應選（xuǎn）得窄些，反之，槽應選得寬些。