車削加工中控製斷屑的幾種（zhǒng）方法

當加工產生連綿（mián）不斷的帶狀切屑時（shí），不僅（jǐn）容易劃傷工件加工表麵和損壞刀（dāo）刃（rèn），嚴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（tí）。

由於切屑是切屑層變形的（de）產（chǎn）物，所以，改變切削加工條件是改變切屑種類、實現（xiàn）斷（duàn）屑的有效途徑，而影響（xiǎng）切屑加工條件的因素主要包括（kuò）工件材料、刀具幾（jǐ）何角度及切（qiē）屑用量等。

一般切屑需（xū）要滿足以下幾個（gè）基本條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工件及其相鄰的（de）工具、裝備上；

2、切屑不得飛濺（jiàn），以保證操作者與觀察者的（de）安全；

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

4、保證刀（dāo）具預定的耐用度，不能過早磨損並竭力防止其破損；

5、切屑流出時，不妨礙切削液的噴注；切屑不會劃傷機床導軌或其他部件等。

一、切屑形狀的（de）分類

1、帶狀切（qiē）屑：帶狀切（qiē）屑（xiè）是一種連綿不斷的，底麵光滑，背麵呈毛絨狀的（de）切屑。當采用較大前角（jiǎo）的刀具，以較高的切削速（sù）度加工塑性金屬材料時，容易產（chǎn）生這（zhè）種（zhǒng）切屑（xiè）。它是切削層不充分變（biàn）形的產物。產生帶狀切（qiē）屑時，切削過程平穩，工件（jiàn）表麵粗糙度較小，但切屑不易折斷，往往引（yǐn）起纏繞，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（xiè）：節狀切屑（xiè）是一種底麵光滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋較深的切屑。當采用減小前角的（de）刀具，以較低的切削（xuē）速度加工塑性材料（liào）時，容易產生這種切屑。它是切屑層較（jiào）充（chōng）分（fèn）變形的產物，已達到了剪裂程度，產生節狀（zhuàng）切屑時，切屑工作不（bú）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顆粒（lì）狀切屑。當采用小前（qián）角刀具，以（yǐ）很低（dī）的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層充分變形的產（chǎn）物，達到了材料產生剪切破壞，使切屑沿厚度斷（duàn）裂的程度，產生粒狀切屑時（shí），切削工作不平穩（wěn），工件表麵粗糙度較大。

4、崩碎切屑：崩碎狀切（qiē）屑是（shì）一種不規則的細粒狀切（qiē）屑。它是切削脆性材料時，切（qiē）削（xuē）層在彈性變形後，幾乎不（bú）經塑性變形（xíng）階（jiē）段，突然崩裂而形成的切屑。形成崩碎狀切屑時，切削工作不穩定，刀刃（rèn）上受到較大的衝擊力作（zuò）用，已加工表麵粗糙不平。

由上可知，切屑的種類隨工件材料、切削條件的不同而不同。因此，在加工過程中可（kě）以（yǐ）通過觀察切屑形態來判斷切屑條（tiáo）件是否合適，也可以通過轉化切削條件改變切屑形態（tài），使之向著有利於生產的（de）方向轉化。

二、切屑（xiè）折斷（duàn）的原（yuán）理

金（jīn）屬切削過程中，切屑是（shì）否容易折斷，與切屑的變形有直接聯係，所以研（yán）究切屑折斷原理必（bì）須從研究切屑變形的規律入手。

切削（xuē）過程中所（suǒ）形成的切屑，由於經過了比較大（dà）的塑性變形，它的硬度將會有所提高，而塑性（xìng）和韌性則顯著降低，這種現象叫冷作硬化。經過冷作硬化（huà）以後，切屑變得硬而脆（cuì），當它受到交（jiāo）變的彎曲或衝擊載（zǎi）荷時就容易折斷。切屑所（suǒ）經受的塑性（xìng）變形越大，硬脆（cuì）現象越顯著，折斷也就越容易。在切削（xuē）難斷屑的高（gāo）強度、高（gāo）塑性、高韌性的材料時，應當設法增大切屑的變（biàn）形，以降低它的塑性和韌性，便於達到斷屑的（de）目的。

切屑（xiè）的變形可以由兩部（bù）分（fèn）組成：

第一部分是切削過程中所形成的，我們稱之為基本（běn）變形。用平（píng）前刀麵（miàn）車刀（dāo）自由切削時（shí）所測得的切屑變形，比較接近於基本變形的數值。影響基本變形（xíng）的主（zhǔ）要因（yīn）素有刀具（jù）前角、負倒棱、切（qiē）削速度三項。前角越小，負倒棱越寬、切削速度越低，則切屑（xiè）的變形越大，越有利（lì）於斷屑（xiè）。所以，減小前（qián）角、加寬負倒棱，降低（dī）切削速度可作為促進斷屑的措施。

第二部分是切屑在流動和卷（juàn）曲過程中所受（shòu）的變（biàn）形，我們稱（chēng）之為附加變（biàn）形。因為在大多數情況下（xià），僅有切削過程中的（de）基本（běn）變形還不能使切（qiē）屑折斷，必須再增（zēng）加一次附加變形，才能達到硬（yìng）化和折（shé）斷的目的。迫使切屑經受附加變形的最簡便的方法，就是在前刀麵上磨出（或壓製出）一定形狀的斷屑（xiè）槽，迫使（shǐ）切屑流入斷屑槽時再卷曲（qǔ）變形。切屑經受附加的再卷曲變形以後，進一步硬化和脆化，當它碰（pèng）撞到工（gōng）件或後刀麵上時，就很容易被折斷了（le）。

三、斷屑方法

切屑斷與不斷的根本原因在於切屑形成（chéng）過程中的（de）變形和應力，當切屑處於不穩定的（de）變形狀態或切屑（xiè）應力達到其強度極限時，就會斷屑，通常切屑是卷（juàn）曲後折斷的。

合（hé）理（lǐ）選擇刀具幾何角度、切削用量（liàng）、磨斷屑槽是常用的斷（duàn）屑方法。

1、減小前角、增大主偏角：前角和主偏角是對斷屑影響較大的刀具幾（jǐ）何角（jiǎo）度。減（jiǎn）小前角，加（jiā）劇切屑變形，易於斷屑。由於（yú）將前角磨（mó）小，會增大切削力（lì），限製了切削用量的提高，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（duàn）屑。增大主偏角，可增大切削厚度，易於（yú）斷屑。例如，同（tóng）樣條件下90°刀就比45°刀容易斷屑（xiè）。另外，增大主偏角，有利於減小加工中的振動。所以，增（zēng）大主（zhǔ）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（xuē）用量是斷屑的另一措施（shī）。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；減小切削速度，反而（ér）容易斷屑。因此，在車削時，可通過（guò）降低主軸（zhóu）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。這是加工中常采（cǎi）用的一（yī）種斷屑方法，不過應當注意，隨著進給量的增大（dà），工件表麵粗糙度值（zhí）將會明顯增大（dà）。

3、開設斷屑槽（cáo）：斷屑槽，是指在刀具前刀麵上做出的槽。斷屑槽的形狀、寬度及槽（cáo）斜角（jiǎo）都是影響斷屑的因素（sù）。

1）斷屑槽的形狀（zhuàng）

常用的斷屑槽有折（shé）線形、直線圓弧形、全圓弧形3種槽型。

在（zài）切削碳素鋼、合金鋼（gāng）、工具鋼時，可選用折線形（xíng）、直線圓弧（hú）形、斷屑槽；切削高塑性材料工件時，例如純銅、不鏽鋼（gāng）工件（jiàn）等，可選用全圓弧形斷屑槽。

2）斷（duàn）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，切屑上的彎曲應力越（yuè）大，越易折斷。所以，采用較（jiào）小（xiǎo）的斷屑槽寬對斷屑有利。但（dàn）斷屑槽寬度必須與進（jìn）給量切削深度ɑp聯係起來考慮。

若斷屑槽寬度與進給量（liàng）基本合適，則可形成C形（xíng）切屑。如卷屑槽太窄，易產生堵屑現（xiàn）象，而（ér）使（shǐ）車刀負荷增加，甚至損壞切削刃；若卷屑（xiè）槽（cáo）太寬，切削卷曲半徑太大，則切削變形不（bú）夠，不易折（shé）斷，往往不流經槽底而形成不斷的帶狀切屑。

切屑槽的寬度也（yě）應與（yǔ）切削深度相（xiàng）適當，否（fǒu）則當槽太（tài）窄時，顯得切屑寬，不（bú）易在槽中卷曲，往往切屑（xiè）不流經槽底而形（xíng）成帶狀切（qiē）屑。當槽太（tài）寬時，又顯得切屑窄，流（liú）動較自由，變形不夠充分，也不折斷。

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