​車削加工中控製（zhì）斷屑的幾種方法

當加工產生連（lián）綿不斷的帶狀切屑時，不僅容易劃傷工件加工表（biǎo）麵（miàn）和損壞刀刃，嚴重時還會（huì）威脅到操作者的安全，所以采（cǎi）取必要的工藝措施，控製屑型和（hé）斷（duàn）屑一直是機（jī）械加工行業（yè）中極為重（chóng）要的工藝問題。

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

一般切屑需要滿足以下幾（jǐ）個基本條件（jiàn）：

1、切屑不得（dé）纏繞在刀具、工件及其相鄰的工具、裝備上；

2、切屑（xiè）不得（dé）飛（fēi）濺，以保證操作者與觀察者的安全；

3、精加工時，切屑不可劃傷工件的已加工表麵，影響已加工表麵的質量；

4、保證（zhèng）刀具預定（dìng）的耐（nài）用度，不能過早磨損並竭力防止其破損；

5、切屑流出時，不妨（fáng）礙（ài）切削液的噴注；切屑不會劃傷機床導軌或其他部件（jiàn）等。

一、切屑形（xíng）狀的分（fèn）類

1、帶（dài）狀切屑：帶狀切屑是一種連綿不斷的，底（dǐ）麵光滑，背麵呈毛絨狀的切屑。當采用（yòng）較大前（qián）角的（de）刀具，以較高的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生這（zhè）種（zhǒng）切屑。它是切（qiē）削（xuē）層不充分變形的產物。產生（shēng）帶狀切屑時，切削過程平（píng）穩，工件表麵（miàn）粗糙度較小（xiǎo），但切屑不易折斷，往（wǎng）往引起纏繞，拉毛工件，甚至影響操（cāo）作，所（suǒ）以不能忽視它的（de）斷屑問題。

2、節狀切屑：節狀切（qiē）屑是一種底麵光滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋較深的切屑。當采用減小前角（jiǎo）的（de）刀具，以（yǐ）較低的切削速度加工塑性材料時，容易產生這種切屑。它是切屑層較充分變形的產物，已達到了（le）剪（jiǎn）裂程度，產生節狀切屑時，切屑工作不平穩，工（gōng）件表麵粗（cū）糙度較大。

3、粒（lì）狀（zhuàng）切屑：粒狀切屑是一種均勻（yún）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屬材料時，容（róng）易（yì）產（chǎn）生這種（zhǒng）切屑。它是切削層充分（fèn）變形（xíng）的產物（wù），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（lì）狀切屑時，切削工作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

4、崩碎切屑：崩（bēng）碎（suì）狀切屑是一種不規則的細粒狀切屑。它是切削脆（cuì）性材料時，切削層在彈性變形後，幾乎不經塑性變形階段，突然崩裂而形成的切屑。形成崩碎狀切屑時，切削工作不（bú）穩定，刀（dāo）刃上（shàng）受到（dào）較大的衝擊力（lì）作用（yòng），已加工表麵粗糙不平。

由上可知，切屑的種類隨工件（jiàn）材料、切削（xuē）條件的不同而不同。因此，在加工過程中可以（yǐ）通過觀察切屑形態來判斷切屑條件是否合適，也（yě）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（xiè）折（shé）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，所以研究切屑折斷原理必須從研究切屑變形的規（guī）律入手。

切削過程中所形成（chéng）的切（qiē）屑，由於（yú）經過了比較大的塑性變形，它的硬度將會有所（suǒ）提（tí）高（gāo），而塑性和韌性則顯著降低，這種現象叫冷作硬化。經過冷作硬化以（yǐ）後，切屑變得硬而脆，當它受到交變的彎（wān）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）現象越顯著，折斷也就越容易（yì）。在切削（xuē）難斷（duàn）屑的高（gāo）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（yǐ）降低它（tā）的塑性和韌性，便於達到斷屑的（de）目的。

切屑的變形可（kě）以由兩部分（fèn）組成：

第一部分是切削（xuē）過程中所形成（chéng）的，我們稱之（zhī）為基本變形（xíng）。用平前刀麵車刀自由（yóu）切削時所測得的切屑變形，比較接近於基本變形的數值。影響基（jī）本變形的（de）主要因素有刀具（jù）前角、負倒棱、切削速度三（sān）項。前角越小，負倒棱越寬、切（qiē）削（xuē）速度越低，則切屑的變形越大，越（yuè）有利於斷屑。所以，減小前角、加寬（kuān）負倒（dǎo）棱，降低切削速度可作為促進斷屑的措施（shī）。

第（dì）二部分是切屑在流動和卷曲過程中所受的變形，我（wǒ）們稱之為（wéi）附加變形。因為在大多數情況（kuàng）下，僅有切削過程中的（de）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（néng）達到硬化和折斷的目的。迫使切屑經受附（fù）加變形的最簡（jiǎn）便的（de）方法，就是在前刀麵上磨出（chū）（或壓製出）一定形狀的斷屑（xiè）槽，迫使切屑流入斷（duàn）屑槽時再卷曲變形。切屑經受附加的再（zài）卷曲變形以後，進一步硬化和（hé）脆化（huà），當（dāng）它碰撞到工件（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（dào）其強度極限時，就會斷屑（xiè），通常切屑是（shì）卷曲後折斷的。

合（hé）理選擇刀具幾何（hé）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（dà）主偏角：前角和主（zhǔ）偏角是對斷屑影響較大的刀具幾何（hé）角度。減（jiǎn）小前角，加劇切屑（xiè）變形，易於斷屑。由於將前角磨小，會增大切（qiē）削力，限製了切削用量的提高（gāo），嚴重時會（huì）損壞刀具，甚至“悶車”，一般不單純（chún）采用減小前角來斷屑。增（zēng）大主偏角，可增大切削厚度（dù），易於斷（duàn）屑（xiè）。例如，同樣條件下90°刀就比45°刀容（róng）易斷（duàn）屑（xiè）。另外，增大（dà）主（zhǔ）偏角，有利於減小加工中的振動。所以，增大主偏角是一種（zhǒng）行之有效的斷屑方法（fǎ）。

2、減小切削速度、增大進給量改變切削用量是斷屑的（de）另一措施。增大切削速度，切屑底層金屬變（biàn）軟且切屑變形不充分，不利於斷屑（xiè）；減小切削速度，反而（ér）容易斷屑。因此，在車削時，可通過降（jiàng）低主軸轉速，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。這是加工（gōng）中常（cháng）采用的一（yī）種斷屑方法，不過應當注意，隨著進給量的（de）增大，工件表（biǎo）麵（miàn）粗糙度值將會明顯增大（dà）。

3、開設斷屑槽：斷屑槽，是指在刀（dāo）具前刀麵上做出（chū）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（duàn）屑槽的形狀

常用的斷屑（xiè）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、工具鋼時，可（kě）選用折線形、直線圓弧形、斷屑槽；切（qiē）削高塑性材（cái）料工件（jiàn）時，例如純銅、不鏽鋼工（gōng）件等，可選（xuǎn）用全圓弧（hú）形斷屑（xiè）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（de）卷曲半徑越小，切屑上的彎（wān）曲應力越大，越易折斷。所以，采用較小的斷屑槽寬對斷屑有利。但斷屑槽寬（kuān）度必須與進給量切削深度ɑp聯係起來考慮。

若斷屑槽寬（kuān）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，而使車刀負荷增加，甚至損壞切削刃（rèn）；若卷屑槽太（tài）寬，切削卷曲半徑（jìng）太大，則切削變形不夠（gòu），不易折斷，往往不流經槽底而形成不斷的帶狀切屑。

切屑（xiè）槽的寬度也（yě）應與切削深度相適當，否（fǒu）則當槽太窄時，顯得切屑寬（kuān），不（bú）易（yì）在槽中卷曲，往往切屑不流經槽底而形成帶狀切屑。當槽（cáo）太寬時，又顯得切屑窄，流動較（jiào）自由（yóu），變形不夠充分，也不折斷。

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