車削加工中控製斷屑的幾種（zhǒng）方法

當加工（gōng）產生連綿不斷（duàn）的帶狀切屑時，不僅容易劃傷工件加工表麵和損壞（huài）刀刃（rèn），嚴重時還會威脅到操作者的安（ān）全（quán），所以采取必要的工藝措（cuò）施，控製屑型和斷屑一（yī）直是機械加工行業中極為重要的工藝問題。

由於切屑是切屑層變形的產物（wù），所以，改變切削加工條件是（shì）改變切屑（xiè）種（zhǒng）類、實現斷屑（xiè）的有效途徑，而影響切屑（xiè）加工條件的因素（sù）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（yào）滿足以（yǐ）下幾個基本條件（jiàn）：

1、切屑不得纏繞（rào）在（zài）刀具、工件及其相鄰（lín）的工具、裝備上（shàng）；

2、切（qiē）屑不得飛濺，以保證操作者與觀察者的安全；

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

4、保證刀具預（yù）定（dìng）的耐用度，不能過早磨損並竭力防止其破損；

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

一、切屑形狀的分類

1、帶狀切屑：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（xiè）。當采用較大前角（jiǎo）的刀具，以較高的切削速度（dù）加工塑性金屬材料（liào）時，容易產生（shēng）這（zhè）種切屑（xiè）。它是切削層（céng）不充分變形的產物。產生帶狀切屑時，切削過程（chéng）平（píng）穩（wěn），工件表麵（miàn）粗糙度（dù）較小，但切屑不易折斷，往往（wǎng）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（míng）顯裂紋，且裂紋較深（shēn）的切屑。當采用減小前角的刀（dāo）具（jù），以較低的切削速（sù）度（dù）加工塑性材料（liào）時，容易產生這種切屑。它是切屑層較充（chōng）分變形的產物，已達到了剪裂程度，產生節狀切屑時，切屑工作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

3、粒狀切屑：粒狀切屑是一種均勻的（de）顆粒狀切屑（xiè）。當采用小前角刀具，以很低（dī）的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生這種（zhǒng）切屑（xiè）。它是切削層充分變（biàn）形的產物，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（wěn），工件表麵粗糙度較大。

4、崩（bēng）碎切（qiē）屑：崩碎狀切屑是一種不規則的細粒狀（zhuàng）切屑。它是切削脆性材料時，切削層在彈性變形後，幾（jǐ）乎不經塑性（xìng）變形階段，突然崩裂而形成的切（qiē）屑。形成崩碎狀切屑時，切削工作不穩定，刀刃上受到較大的衝擊（jī）力作用，已加工表麵粗糙不平。

由上（shàng）可知，切屑的（de）種類隨工（gōng）件材料（liào）、切削條件的不同（tóng）而（ér）不同。因此，在加（jiā）工過程中（zhōng）可以通過觀察切屑形（xíng）態來判斷（duàn）切屑條（tiáo）件是否合適，也可以通過轉化（huà）切削條件改變切屑形態，使之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（guò）程中，切屑是否容易折斷，與切屑的變形有直接（jiē）聯係，所以研究（jiū）切屑折斷原理必須（xū）從研究切屑變形的規律入手。

切削過程中所形成的切屑，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）性則顯著降低，這種現象叫冷作硬化。經過冷作硬化以（yǐ）後，切屑變得硬（yìng）而脆，當它受到交變的彎曲或衝擊載荷時就容易折斷。切屑所經受的塑性變形越大，硬脆（cuì）現象越（yuè）顯著，折斷（duàn）也就越容（róng）易。在切削難斷屑的（de）高強度、高（gāo）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，便於達到斷屑的目的。

切屑（xiè）的變形（xíng）可以由兩部分組成（chéng）：

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（dāo）自由切削時所測得的切（qiē）屑（xiè）變形，比較接近於基本變形的數值。影響基本變形的主要因素有刀具前（qián）角、負倒棱、切削速度三項。前角越小，負倒棱越寬、切削速度（dù）越低，則（zé）切屑的變形越（yuè）大，越有利於斷屑。所以，減小前（qián）角、加寬負倒（dǎo）棱（léng），降低切削速度可作（zuò）為促進斷屑（xiè）的（de）措施。

第二部分是切屑在流動和卷曲（qǔ）過程中所受的變（biàn）形，我們稱之為附加變（biàn）形。因為在大多（duō）數情況下，僅有切削過程中的基本變形還不能使（shǐ）切屑折斷，必須再增加一次附加變形，才能達到硬化和折斷的目的。迫使切屑經受附加（jiā）變形的最簡便的方法，就是在前刀麵（miàn）上磨出（或壓製出）一定形狀的斷屑槽，迫使（shǐ）切屑（xiè）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（bù）硬化和脆化，當它碰撞到工件或後刀麵上時，就很容易（yì）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成過程中的變形和（hé）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（jiù）會斷屑，通常切屑是卷曲後折斷的。

合理（lǐ）選擇（zé）刀具幾何角度（dù）、切削用量、磨斷屑槽是常用的斷屑方法。

1、減小前角、增大主偏角：前角和主偏（piān）角是（shì）對斷屑影響較大的刀具幾何角度（dù）。減小前（qián）角，加劇切屑變形（xíng），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，嚴重時會損壞刀具，甚至（zhì）“悶車”，一般不（bú）單純采用減小前（qián）角來（lái）斷屑。增（zēng）大主偏角，可增大切削厚（hòu）度，易於斷屑。例如，同（tóng）樣條（tiáo）件下90°刀就比45°刀容易斷屑。另外，增大主偏角，有利於減小加工中的振動。所以，增大主偏角是一種行之有效的斷（duàn）屑方法。

2、減小切（qiē）削速度、增大進給量改變（biàn）切削用量是斷屑的另一措施。增大切削速度，切（qiē）屑底層金屬變軟且切屑變形不充分，不利於斷屑（xiè）；減小切削（xuē）速度，反而容易斷屑。因此，在車削時（shí），可通過降低主（zhǔ）軸轉速，減小切削速度來斷屑。增大進給量，可增加切削厚度，易於斷屑。這（zhè）是加工中常采用（yòng）的一種（zhǒng）斷屑方法，不過應當注意，隨著進給量的增大，工件表麵粗糙（cāo）度值將會明顯增大。

3、開設斷屑槽：斷（duàn）屑槽，是指在刀具前刀麵（miàn）上做出的槽。斷屑槽的形狀、寬度（dù）及槽斜（xié）角都是（shì）影響斷屑的因素。

1）斷屑槽的形狀（zhuàng）

常用的斷屑槽有折線形（xíng）、直線圓弧形、全圓弧形3種槽型。

在切削碳素鋼、合金鋼（gāng）、工具鋼（gāng）時，可選用折線形、直線圓弧形、斷屑槽（cáo）；切削（xuē）高塑性材料工（gōng）件時，例如（rú）純（chún）銅、不鏽（xiù）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響很大。一般來講，槽寬越小，切屑的卷曲半徑越小，切屑上的彎曲（qǔ）應力越大（dà），越易折斷（duàn）。所以，采用較小的斷屑槽寬（kuān）對斷屑有利。但（dàn）斷屑槽寬度必須與進給量（liàng）切削深（shēn）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（chéng）C形（xíng）切屑。如卷屑（xiè）槽太窄，易產生堵屑現象，而（ér）使（shǐ）車刀負荷增加，甚至損壞切削刃（rèn）；若卷屑槽太寬，切削卷曲半徑太大，則切削變形不夠，不易（yì）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（yīng）與切削深度相適當，否則（zé）當槽太窄時，顯得切（qiē）屑寬，不易在槽中卷曲，往往切屑不流經槽底而形成帶狀（zhuàng）切屑。當槽太寬（kuān）時，又（yòu）顯得（dé）切（qiē）屑（xiè）窄，流動較自由，變形（xíng）不夠充分，也不折（shé）斷。

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