​車削加工中控製斷屑的幾種方法

當加（jiā）工（gōng）產生連綿不（bú）斷的帶狀切屑時，不僅容易劃傷（shāng）工件（jiàn）加工表麵和損壞刀刃，嚴重（chóng）時還會威脅（xié）到操作者的安全，所以采取必要（yào）的工藝措施，控製屑型和斷屑一直是機械加工行業中極為重要的（de）工藝問題。

由於切屑是切屑層變形的產物，所（suǒ）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（xiè）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（yī）般切屑需要滿足以下幾個基本條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工件及其（qí）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（jiā）工時，切屑不可劃傷工件的已加工表麵，影響（xiǎng）已加工表麵的質量；

4、保證刀具預定的耐用度，不能過早磨損並竭力防（fáng）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（shāng）機床導軌或其他部件等。

一（yī）、切屑形狀的分類

1、帶狀切屑：帶狀切屑是一（yī）種連綿不斷的，底（dǐ）麵光滑，背麵呈毛絨狀的切屑。當采用較（jiào）大前角的刀具，以較高的切削速度加工塑（sù）性金屬材料時，容易產生這（zhè）種（zhǒng）切屑。它是切削層不充分變形的產物。產（chǎn）生帶狀切屑時，切削過程平穩，工件表麵粗糙度較小，但切屑不（bú）易（yì）折斷（duàn），往往引起纏繞，拉毛工（gōng）件，甚至影響（xiǎng）操作（zuò），所以不能忽視它的斷屑問（wèn）題。

2、節狀切屑：節（jiē）狀切屑是（shì）一種底麵光滑，背麵（miàn）有明顯裂紋，且裂紋較深的切屑。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，容易產生這種切屑。它是切屑層較充分變形的產物，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（qiē）屑：粒狀切屑是一種均勻的顆（kē）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，容易產生這種（zhǒng）切屑。它（tā）是切（qiē）削層充分變（biàn）形的（de）產物，達到了材料（liào）產生剪切（qiē）破（pò）壞，使切屑沿厚度斷裂的程度，產（chǎn）生粒狀切屑時，切削（xuē）工作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

4、崩碎切屑：崩碎狀切屑是一種不規則的細粒狀切屑（xiè）。它是（shì）切削脆性材料時，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（chéng）的切屑。形成崩碎狀切屑（xiè）時，切削工作不（bú）穩定，刀刃上受到（dào）較大的（de）衝擊力作用，已加工表麵粗糙不（bú）平（píng）。

由上可知，切屑的種類隨工件材料、切削條件的不同而不（bú）同。因此，在（zài）加工過程中可（kě）以通過觀察切屑形態來判斷切（qiē）屑條件是否（fǒu）合適，也可以通過轉化切削條件改變切屑（xiè）形態，使之向著有利於生產（chǎn）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（róng）易折斷（duàn），與切屑的（de）變形有直（zhí）接聯係，所以研究切屑折斷原（yuán）理必須從研究切（qiē）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（tā）的硬度（dù）將會有所提高，而塑性和（hé）韌（rèn）性則顯著（zhe）降低，這種現象叫冷作（zuò）硬化。經過冷作（zuò）硬化以後，切屑變得（dé）硬（yìng）而脆，當它受到交變的彎曲或衝擊載荷時（shí）就容易折斷。切屑所（suǒ）經受的塑性變形越大（dà），硬（yìng）脆（cuì）現象越顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的高強度、高（gāo）塑性（xìng）、高韌性的材料（liào）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。

切屑的變形可以由兩部分組成：

第一部（bù）分是切（qiē）削過程中所形成的，我們稱之為基本變（biàn）形。用平前刀麵車刀自由切削時所測得的切屑變（biàn）形，比較接近（jìn）於基本變形的（de）數值。影（yǐng）響（xiǎng）基本變形的主要因素有刀（dāo）具前角、負倒（dǎo）棱（léng）、切削（xuē）速度三項。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（yú）斷屑。所以，減小前（qián）角、加寬負（fù）倒棱，降（jiàng）低切削（xuē）速度（dù）可作為促進（jìn）斷屑的措施。

第二部分是切屑在流動和卷曲過程中（zhōng）所受的變形，我們稱之（zhī）為附加變形。因為（wéi）在大（dà）多數情（qíng）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，才能達到硬化和折斷的目的。迫使切屑經受附加變形的（de）最簡便的方法，就是在（zài）前刀麵上磨出（或壓製出）一定形狀的（de）斷屑槽，迫使切屑流入斷屑槽時再卷曲（qǔ）變形。切屑經受附加（jiā）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（jiù）很容易被折斷了（le）。

三、斷屑（xiè）方法

切屑斷與不斷的根本原因在於切（qiē）屑形成（chéng）過程中的變形和應（yīng）力，當切屑（xiè）處於不穩定的變形狀態或切屑應力達（dá）到其強（qiáng）度極限時，就會斷屑，通常切屑是卷曲（qǔ）後折斷的。

合理選擇（zé）刀具幾何角度、切削用量、磨斷屑槽是常用的斷屑方法。

1、減小（xiǎo）前（qián）角（jiǎo）、增大主偏角（jiǎo）：前角和主偏角是對斷屑影響較大的刀具幾何角度。減小前角，加劇切屑變形，易於斷屑（xiè）。由於將前角磨小（xiǎo），會增大切（qiē）削力，限製了切削用量（liàng）的提高，嚴重時會損壞刀具，甚至“悶車”，一般不單純采用減小前角來斷屑。增大主偏角，可增大切削（xuē）厚度，易於斷屑。例（lì）如，同樣（yàng）條件下90°刀就比45°刀容（róng）易斷屑。另外，增（zēng）大主偏角，有利（lì）於減小加工（gōng）中的振動（dòng）。所以，增（zēng）大主偏角是一種行（háng）之有效（xiào）的斷屑方法。

2、減小切（qiē）削速度、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（ruǎn）且切屑變形不充分，不利於斷屑；減小切削速度，反而容易斷屑。因此，在車削時，可通過降低（dī）主（zhǔ）軸轉速，減（jiǎn）小切削速度來斷屑。增大（dà）進給量，可增加切削厚度，易於斷屑。這是加（jiā）工中（zhōng）常采用的一種斷屑方法，不過應當注意，隨著進給量的增大，工件（jiàn）表麵粗糙度值將會明（míng）顯增大。

3、開設斷屑槽：斷屑（xiè）槽，是指在刀具前（qián）刀麵（miàn）上做出的槽。斷屑槽的形狀、寬度及槽斜角都是影響斷（duàn）屑的因素。

1）斷屑槽的形狀

常用的斷（duàn）屑槽有折線形、直線（xiàn）圓弧形（xíng）、全圓弧形（xíng）3種槽型。

在切削碳素鋼、合（hé）金鋼、工具鋼時，可選用折線形、直（zhí）線圓弧形、斷屑槽；切削高塑性材（cái）料工件時，例如純銅、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（duì）斷屑的影響很大（dà）。一（yī）般來講（jiǎng），槽寬越小，切屑的（de）卷曲半徑越小，切屑上的（de）彎曲應力越大，越易（yì）折斷。所以，采用較小的（de）斷屑槽寬對斷屑有利。但斷屑槽寬度（dù）必須與進給量切削深度ɑp聯係起來考（kǎo）慮。

若（ruò）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（chǎn）生堵（dǔ）屑現象，而使車（chē）刀（dāo）負荷增加，甚至損壞切削刃；若卷屑槽太寬，切削卷曲半徑太大，則切削變形（xíng）不夠（gòu），不易折斷，往往不流經槽底而形（xíng）成不斷的帶狀（zhuàng）切屑。

切屑槽的寬度也應與切削深度相適當，否則當槽太窄（zhǎi）時，顯（xiǎn）得切屑寬，不易在槽中卷曲，往往切屑不流經槽底而（ér）形成帶狀切屑。當槽太寬時，又顯得切屑窄，流動較自由，變形不夠充分，也（yě）不折斷。

為了得到滿意的斷屑效果，應按具體加工條件，選擇合適的斷（duàn）屑槽寬度。對於（yú）硬度較低的工件材料，槽應選（xuǎn）得窄些，反之，槽應選得寬些。