​車削加工中控製斷屑的幾種方法

當（dāng）加工產生連綿不斷的帶狀切屑時，不僅容易劃傷工件（jiàn）加（jiā）工表麵和損壞刀刃，嚴（yán）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）屑一直是機械加工行業中極為重要的工藝問題。

由於（yú）切屑是切屑層變形的產物，所以（yǐ），改變切削加工條件是改變切屑種類、實現斷屑的有效途徑，而影響切屑加工條件的因（yīn）素主要包括工件材料、刀具幾（jǐ）何角度及切屑用量等。

一般切屑需要（yào）滿足以下幾個基本條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工（gōng）件及其相鄰的工具、裝備上；

2、切屑不得飛濺，以保證操作者與觀察者的安（ān）全；

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

4、保證刀具預定的耐（nài）用度，不能過早磨（mó）損並竭力防止其破損；

5、切屑流出時，不妨礙切削液的（de）噴注；切屑不會（huì）劃傷機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（yī）種連（lián）綿不斷的（de），底麵光滑（huá），背麵呈毛絨狀的切屑（xiè）。當采用較大前角的（de）刀（dāo）具，以較高的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生這種切屑。它（tā）是切削層不充分變形（xíng）的產物。產生帶狀切屑（xiè）時，切削過程平穩，工件表麵粗糙度較小，但切屑不易折斷，往往引起纏繞（rào），拉毛工件，甚至影響操作，所以不能忽視（shì）它的斷屑問題。

2、節狀切屑：節狀切屑是一種底麵光滑，背麵有明顯（xiǎn）裂紋，且裂紋較深的切屑。當采用減小（xiǎo）前角的刀具（jù），以較低的切（qiē）削速度（dù）加（jiā）工塑性材料時，容易產生這種切（qiē）屑（xiè）。它是（shì）切屑層較充分（fèn）變形的產物（wù），已達到了剪裂程度，產生節狀切屑（xiè）時，切屑工作不（bú）平穩，工件表（biǎo）麵粗糙度較大（dà）。

3、粒狀切屑：粒狀（zhuàng）切（qiē）屑是一（yī）種均勻的顆粒狀切屑。當采用小（xiǎo）前角刀具（jù），以很低的切削速度加工塑性金屬（shǔ）材料時，容易產生這種切屑。它是切削層（céng）充分變形的產物，達到了材料產生剪切破壞，使（shǐ）切屑沿（yán）厚度（dù）斷（duàn）裂（liè）的程度，產生粒狀切屑（xiè）時，切削工作不平（píng）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（guī）則的細粒狀切屑。它是切削脆性材料時，切削層在彈性變形後，幾乎不經塑（sù）性變形階段（duàn），突然崩裂而形成的切屑（xiè）。形成崩碎狀切屑時（shí），切（qiē）削（xuē）工作不穩定，刀刃（rèn）上受到（dào）較大的（de）衝（chōng）擊力作用，已加工表麵（miàn）粗（cū）糙不平。

由上可知，切屑的種類隨工件材料（liào）、切削條件的不同而不同。因此，在加工過程中可以通過觀察（chá）切屑（xiè）形態來判斷切屑條件是否合適（shì），也可以通過轉化切（qiē）削條件改變切屑形態，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（chéng）中，切屑是否容易折斷，與切屑的變（biàn）形有直接聯係，所以研究切屑折（shé）斷原理（lǐ）必須從（cóng）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（jiào）大的塑性變形，它（tā）的硬（yìng）度將（jiāng）會有所提（tí）高（gāo），而塑（sù）性和韌性則顯著降低，這種現象叫冷（lěng）作硬化。經（jīng）過冷作硬化以後（hòu），切屑變得硬而脆，當它受到交變的彎曲或（huò）衝（chōng）擊載荷時就容易折斷。切（qiē）屑所經受（shòu）的塑性變形越大，硬脆現象越顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的高強度（dù）、高塑性、高韌性的材料時（shí），應當設法增大切屑的變形，以降低它（tā）的塑性（xìng）和韌性，便於達到（dào）斷屑的目的。

切屑的變形（xíng）可以由兩部分組（zǔ）成：

第一（yī）部分是切削過程中所（suǒ）形成的，我（wǒ）們稱之為基本（běn）變（biàn）形（xíng）。用平前刀麵車（chē）刀自由切削時所測得的切屑變（biàn）形，比較接近於基本變形的數值。影響基本變（biàn）形的主要因素有刀具前（qián）角（jiǎo）、負倒棱（léng）、切削速度三（sān）項。前角越小，負倒棱（léng）越寬、切削速度越（yuè）低，則切屑的變形（xíng）越大（dà），越有利於斷屑。所（suǒ）以（yǐ），減（jiǎn）小前角、加（jiā）寬負倒棱，降低切削速度可作為促進斷屑（xiè）的措施。

第二部分是切屑在流動和（hé）卷曲過程（chéng）中所受的變形，我們稱之為附加變形。因為在大多數情況下（xià），僅有切削過程中的基本變形（xíng）還不能使切屑折斷，必須再（zài）增加（jiā）一次附加變形，才能達到硬化和折斷的目的。迫使（shǐ）切屑經受附加變（biàn）形的最簡（jiǎn）便的方法，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（cáo）時（shí）再卷曲變形。切屑經（jīng）受附加的再卷曲變形以後，進一步硬化和脆化（huà），當它碰撞到工件或（huò）後刀麵上時，就很容易被（bèi）折斷了。

三（sān）、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應力，當切（qiē）屑處於不穩定的變形狀態或切屑（xiè）應力達到其強度極限時，就會斷（duàn）屑，通常切屑是（shì）卷（juàn）曲後折斷的。

合（hé）理選擇刀具幾何角（jiǎo）度、切削用量、磨斷屑槽是常用的斷屑（xiè）方法。

1、減小（xiǎo）前角、增大主偏角：前角和主偏角是對（duì）斷屑（xiè）影（yǐng）響較大的刀具幾（jǐ）何角度。減小前角，加劇切屑變形，易於斷屑。由（yóu）於將前角（jiǎo）磨小，會增大切削力，限製了切削用量的提高（gāo），嚴（yán）重時會損壞刀具，甚（shèn）至“悶車”，一般不單純（chún）采用減小前角來斷屑。增大主偏角，可增大（dà）切削厚度，易（yì）於斷屑。例如，同樣條件下90°刀就比45°刀容易斷屑。另外，增大主偏（piān）角，有利於減小加工中的振動（dòng）。所以，增大主偏角是一種行之有效的斷屑方法。

2、減小切削速度、增大進給量改變切削用量是斷屑的另一措施。增大切削（xuē）速度，切屑底層金（jīn）屬變軟且切（qiē）屑變形不充（chōng）分（fèn），不利於斷屑；減小切削速度，反而容易斷屑。因此，在車削時（shí），可通過降低主軸轉速，減小切削速度（dù）來斷（duàn）屑。增大進給量，可增加切削厚度，易於斷（duàn）屑。這是加工中常采用的一（yī）種斷（duàn）屑方法，不過應當注意，隨著（zhe）進給量的增大，工件表麵粗糙度值將會明顯增大。

3、開設斷（duàn）屑（xiè）槽（cáo）：斷屑槽（cáo），是指在（zài）刀具前刀麵上做出的槽。斷屑槽的（de）形（xíng）狀、寬度及槽斜角（jiǎo）都（dōu）是影響斷屑的因素。

1）斷屑槽的形狀

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

在切削碳素鋼（gāng）、合金鋼、工具鋼時，可選用折線形、直線圓弧形、斷屑槽；切削高塑性材料工件時，例（lì）如純銅、不鏽鋼工件等，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（hěn）大。一般來講，槽寬（kuān）越小，切屑（xiè）的卷曲半徑越小，切屑上（shàng）的彎曲應力越大（dà），越易折（shé）斷。所以，采（cǎi）用較小的斷屑槽寬對（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（duàn）屑槽寬度與進給量（liàng）基（jī）本合適，則（zé）可形成C形切屑。如卷屑槽太窄，易產生堵（dǔ）屑（xiè）現象，而使（shǐ）車刀負荷增加，甚至損壞切削刃；若卷屑槽太寬（kuān），切削卷曲半徑太大（dà），則切削變形不夠，不易折斷，往往不流經槽底而形成不斷的（de）帶狀切屑。

切屑槽的寬度也應與（yǔ）切削深度相適當（dāng），否（fǒu）則當槽太窄時，顯得切屑寬，不易在（zài）槽中卷曲，往往切屑不流經槽底而形成帶狀切屑。當槽太（tài）寬時，又顯得切屑窄（zhǎi），流動較自由，變形不（bú）夠充分，也不折斷。

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