​車削加工中控（kòng）製斷屑的幾種方法

當加工產（chǎn）生連綿不斷的帶狀切屑時（shí），不僅容易劃傷工件（jiàn）加工表麵和損壞刀刃（rèn），嚴重時（shí）還會威脅到（dào）操作者的安全，所以采取必要的工（gōng）藝措施，控製屑型和斷屑一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（biàn）形的產物，所以，改變切削加工條（tiáo）件是改（gǎi）變切屑種類、實現斷屑的（de）有效（xiào）途徑，而影響切屑加（jiā）工條件的（de）因素主（zhǔ）要（yào）包括工件材料、刀具（jù）幾（jǐ）何角度及切（qiē）屑用量等（děng）。

一般切屑需要（yào）滿足以（yǐ）下幾個基本條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工件及其相鄰的工具（jù）、裝備上；

2、切屑不得飛濺（jiàn），以保證操作者與（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表麵，影響已加工表麵（miàn）的質量（liàng）；

4、保證刀具預（yù）定的耐用度，不能過早磨損（sǔn）並竭力防止其破損；

5、切屑流出時，不妨礙切削液的噴注；切屑不會劃傷機床（chuáng）導（dǎo）軌或其他部件等。

一、切屑形狀（zhuàng）的（de）分類

1、帶狀切屑：帶狀切屑是一種連綿不斷的，底（dǐ）麵（miàn）光滑，背麵呈毛絨狀的切（qiē）屑。當采用（yòng）較大前角的刀具，以（yǐ）較高的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生這（zhè）種（zhǒng）切（qiē）屑。它是切削層（céng）不充分變形的產物。產生帶狀切屑（xiè）時，切削過程（chéng）平穩（wěn），工件表麵粗糙度較小，但切屑不易折斷，往往引（yǐn）起纏繞（rào），拉毛工件，甚至影響操作，所以（yǐ）不能忽視它的斷屑問題。

2、節狀切屑：節狀切屑是一（yī）種底麵光滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋較深的（de）切屑。當采用減小前角的刀具，以較低的切削（xuē）速度加工塑性材料時，容易產生這種切屑。它（tā）是切屑（xiè）層較充分變形的產物，已達到（dào）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（lì）狀切屑：粒狀切屑是一（yī）種均勻的顆粒狀切屑。當采（cǎi）用小前角刀具，以很低的切削速度加（jiā）工塑（sù）性金屬材料時，容（róng）易產生這種切屑。它是切（qiē）削層充（chōng）分變形的產物，達到了材料產生剪切破壞，使切屑沿厚度斷裂的程度，產生粒狀切屑時，切削工作不平穩（wěn），工（gōng）件表麵粗糙度較大。

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

由（yóu）上可知，切屑的種類隨工件材料、切削條件的不同而不同。因此，在加工過程（chéng）中可以通過觀察（chá）切屑形態來（lái）判斷切屑條件是（shì）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。

二、切屑折斷的原理

金屬切削過程中，切屑是否容易折斷，與切屑的變形有直接聯係，所（suǒ）以研究切屑（xiè）折斷原理必須從研（yán）究切屑變形的規律入手。

切削過程中（zhōng）所（suǒ）形成的切屑，由於經過了比較大的塑性變（biàn）形，它的硬度將會有所提高，而（ér）塑性（xìng）和韌性則顯著降低，這（zhè）種現象叫冷作硬化。經過冷作硬化以後，切屑變得硬而脆，當它受到（dào）交（jiāo）變的彎曲或衝擊載荷時就容（róng）易折斷。切屑所經受的塑性變形越大，硬脆現象（xiàng）越顯著，折斷也就越容易。在（zài）切削難斷屑的高強度、高塑性、高（gāo）韌（rèn）性的材料時，應（yīng）當設法增大（dà）切屑的變形（xíng），以降低它的塑性（xìng）和韌性，便於達到斷屑的目的。

切屑的變形可以由兩部分組成：

第一部（bù）分是切削過程中所形成的，我們（men）稱之為基本變形。用平（píng）前刀（dāo）麵車刀自由切削時所測（cè）得的切屑變（biàn）形（xíng），比較接近於基本變形的數（shù）值。影響基本變形的主要因素有（yǒu）刀具前角、負倒棱、切削速度三項（xiàng）。前角越小，負倒棱越寬、切削速度越低，則切（qiē）屑的變（biàn）形越大，越有利於斷屑（xiè）。所以，減小前角、加寬負倒棱，降低切削速度可作（zuò）為促進斷屑的措施。

第二部分是切屑（xiè）在流動和卷曲過程中所受的變（biàn）形，我們稱之為（wéi）附加變（biàn）形。因為在大多數（shù）情況下，僅有切削過程中的基本變形還不能使切屑折斷，必須再增加一次附加變形，才能達到（dào）硬化和（hé）折斷的目（mù）的。迫使切屑（xiè）經受附加變形的最簡便的方法，就是在前刀麵上磨（mó）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（xíng）。切屑經（jīng）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（gōng）件或後刀麵上時，就很容（róng）易（yì）被折斷了。

三、斷屑方法

切（qiē）屑斷與不斷的（de）根本原因在（zài）於切屑（xiè）形成過程中的變形和應力，當切屑處於不穩定的（de）變形狀態或切屑應力達到其（qí）強度極限時（shí），就會斷屑，通常切屑是卷曲後折斷的。

合理選擇刀（dāo）具幾何角度、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（zhǔ）偏角是對斷屑影響較大（dà）的刀（dāo）具幾何角度。減小（xiǎo）前角，加劇切屑變（biàn）形，易於斷屑。由於（yú）將前角磨（mó）小，會增大切削力（lì），限製了切（qiē）削用量的提高，嚴重（chóng）時會損壞刀（dāo）具，甚至“悶車”，一般不單（dān）純采用減小前（qián）角來斷屑。增大主偏角，可增大（dà）切削厚度，易於斷屑。例如，同樣條件（jiàn）下90°刀就比45°刀容易斷（duàn）屑。另外（wài），增大主（zhǔ）偏角，有利於減小（xiǎo）加工中的振動。所以，增大主偏角是一種行之有效的斷屑方法。

2、減小切削（xuē）速度（dù）、增大進給量改變切削用量是斷屑的另一措施。增大切削速度，切屑底層金屬變軟且切屑變形不充分，不利於斷屑；減小切削速度，反（fǎn）而容易斷屑。因此，在車削（xuē）時，可通過降低主軸轉速，減小切削速度（dù）來斷屑。增大進給量，可增加切削厚度，易（yì）於斷（duàn）屑。這是（shì）加工中常采用（yòng）的一種斷屑方法，不過應當注（zhù）意，隨著進給量的增大（dà），工件表麵粗糙（cāo）度值（zhí）將會明顯增大。

3、開設斷屑槽（cáo）：斷（duàn）屑（xiè）槽，是指在刀具前刀麵上做出的槽。斷屑槽（cáo）的形（xíng）狀、寬度及槽斜角都是影響斷屑的因素（sù）。

1）斷屑槽的形狀

常用的斷屑槽有折線（xiàn）形、直線圓（yuán）弧形、全圓弧形3種槽型。

在切削（xuē）碳素鋼、合金鋼、工具鋼（gāng）時，可選用折線形、直線圓弧形、斷屑槽；切削高塑性材（cái）料工件（jiàn）時，例如（rú）純銅、不鏽鋼（gāng）工件等，可（kě）選用全圓弧形斷屑槽。

2）斷屑槽的寬度

斷屑槽的寬度對斷（duàn）屑的影響很大。一般（bān）來講，槽寬越小，切屑的卷曲（qǔ）半徑越小，切（qiē）屑上的彎曲應力越大，越易折斷。所以，采用較小的斷屑槽寬對斷屑（xiè）有利。但斷屑槽寬度必（bì）須（xū）與進給量切（qiē）削深度ɑp聯係起來考慮。

若斷屑槽寬度與（yǔ）進（jìn）給量基本合適，則（zé）可形成C形切屑。如（rú）卷屑槽太窄，易產生堵屑現象，而使車（chē）刀負荷增（zēng）加，甚至損壞切削刃（rèn）；若卷（juàn）屑槽太寬，切削卷（juàn）曲（qǔ）半徑太大，則切削變形不夠，不（bú）易折斷，往（wǎng）往不流經槽底而形成不斷的帶狀切屑。

切（qiē）屑槽的寬度也應與（yǔ）切削深度相適當，否則當槽太窄時，顯得切屑寬，不易在槽（cáo）中卷曲，往往切屑不流經槽底而形成帶狀切屑。當（dāng）槽太寬（kuān）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，應按（àn）具體加工（gōng）條件，選擇合（hé）適的斷屑槽寬度。對於硬度較低的工（gōng）件材料，槽應選得窄些，反之，槽應（yīng）選得寬些。