車削加工中控製斷屑的幾種方法

當加工產生連綿不斷的（de）帶狀切屑時，不僅容易劃傷工件加工表麵和損壞刀（dāo）刃，嚴（yán）重（chóng）時還會威脅到操作者的安（ān）全，所以采取必要的工藝措施，控製屑型和（hé）斷屑一直是機械加工行業中極為重要的工（gōng）藝問題。

由於切屑是切屑層變形的產物，所以，改（gǎi）變切削（xuē）加工條件（jiàn）是改變切屑種類、實現斷屑的有效途徑，而影響切屑（xiè）加工條件的因素主要包括工件材料、刀（dāo）具幾何角度及（jí）切屑用量（liàng）等。

一（yī）般切屑需要滿足以下（xià）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（bèi）上；

2、切屑不得飛濺，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（jiā）工表麵的（de）質量；

4、保證刀具（jù）預定的（de）耐用度，不能過早（zǎo）磨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；切屑不會劃（huá）傷機床導軌或其他部件等。

一、切屑形狀的（de）分類（lèi）

1、帶狀切屑：帶狀切屑是一種連綿不斷的（de），底麵光滑，背麵呈毛絨狀的切屑。當采用較大前角的刀具，以較高的切削速度加工塑（sù）性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層不充分變（biàn）形的產物。產生帶狀切屑時，切削過程平穩，工件表麵粗糙度（dù）較小，但切（qiē）屑不（bú）易折斷，往往引起纏繞，拉毛工件，甚（shèn）至影響操作，所（suǒ）以（yǐ）不能（néng）忽視它的斷屑（xiè）問題。

2、節狀切屑（xiè）：節狀切屑是一種底麵光滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋較深的切屑。當采用（yòng）減小前角（jiǎo）的刀具，以（yǐ）較低的切削速（sù）度加（jiā）工塑性材料時，容易產生（shēng）這種（zhǒng）切屑。它是切（qiē）屑層較（jiào）充分變形的產物，已達到（dào）了剪裂程（chéng）度，產（chǎn）生節狀切屑時，切屑工作不平穩，工件表麵粗糙度（dù）較大。

3、粒狀切屑：粒狀切屑（xiè）是一種均勻的顆粒狀切屑。當采用小前（qián）角刀具，以很低的切削（xuē）速（sù）度加（jiā）工塑性金屬（shǔ）材料時，容易產生這種切屑。它是切削層充分變形（xíng）的產物（wù），達到了材料（liào）產生剪切破壞，使切屑沿厚度斷裂的程度（dù），產生粒狀切屑時，切削工作不（bú）平穩，工件表麵粗（cū）糙度較大。

4、崩碎切屑：崩碎狀（zhuàng）切屑是一種不規則的細粒（lì）狀切屑。它是切削脆性材（cái）料時，切削層在彈性變形（xíng）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（suì）狀切屑時，切削工（gōng）作不穩定，刀刃上受到較（jiào）大的衝擊力作用，已加工表麵粗糙（cāo）不平。

由上可知，切屑（xiè）的（de）種類（lèi）隨工件材料、切削條件的不同而不（bú）同。因此（cǐ），在加工過程（chéng）中（zhōng）可以（yǐ）通過觀察切屑形態來判斷切屑條件是否合適，也可以通過轉化切削條件改變（biàn）切屑形態，使之向著有（yǒu）利於生產（chǎn）的方向轉化。

二（èr）、切屑折斷的原理

金屬切削（xuē）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（bì）須從研究切屑變形的規律入手。

切（qiē）削過程中所（suǒ）形成的切屑，由於經過了比較大的塑性變形，它的（de）硬度將會有所提高，而塑性和韌性則（zé）顯著降低，這種現象叫冷作硬化。經過冷作硬化以後，切屑變得硬而脆，當它受到交變的彎曲或衝擊載荷（hé）時就容易折斷。切屑所經受的塑性變形越大（dà），硬脆現象越顯著（zhe），折斷也就越容易。在切削難斷屑的高強度、高塑性、高韌（rèn）性的材料時，應當設（shè）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（de）。

切屑的變形可以由兩部分組成：

第一部分是切削過程中所形（xíng）成的，我（wǒ）們（men）稱之（zhī）為基本變形。用平前刀麵車刀（dāo）自由切（qiē）削時所測得的切屑變形，比較接（jiē）近於基本變形的數值。影響基本變形的主要因素有（yǒu）刀具前角、負倒棱（léng）、切削速度（dù）三項。前角越小，負倒棱越寬、切（qiē）削速度越低（dī），則切屑的變形越大，越有利於斷（duàn）屑。所（suǒ）以，減小前（qián）角、加寬負倒棱，降低切削速度可作為促進斷屑的措施。

第（dì）二部分是切屑在流動和卷曲過程中所受（shòu）的變形，我們稱（chēng）之為附加變形。因為在大（dà）多數情況下，僅有（yǒu）切削過程中的基本變（biàn）形還不能使切屑折斷，必須再增加一次附加變形，才（cái）能達到硬化和折（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（mó）出（chū）（或壓製出）一定形狀的斷屑槽（cáo），迫使切屑流入（rù）斷屑槽時再卷（juàn）曲變形。切屑經受附加（jiā）的再卷曲變形（xíng）以後，進一步硬化（huà）和脆化，當它碰撞到工件或後刀麵上時，就很容易被折斷了。

三、斷屑方法

切屑斷與不（bú）斷（duàn）的（de）根本（běn）原因在於（yú）切屑形成過程中的變形和應（yīng）力，當切屑處於不穩定的變形（xíng）狀態或切屑應力達到其強度（dù）極限時，就會斷屑，通常切屑（xiè）是卷曲後折斷的。

合理選擇刀具幾何角度、切（qiē）削用量、磨（mó）斷（duàn）屑（xiè）槽（cáo）是常用的斷屑方法（fǎ）。

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何角度。減小（xiǎo）前角（jiǎo），加劇切屑變形，易於斷屑（xiè）。由於將前角磨小，會增（zēng）大（dà）切削力，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屑。增大主偏角，可增大切削厚度，易於斷屑。例如，同（tóng）樣條件下90°刀（dāo）就比45°刀容（róng）易斷屑。另外，增大主偏角，有利於減小加工中的振（zhèn）動。所（suǒ）以（yǐ），增大主偏角是一種行之有效的斷屑（xiè）方法。

2、減小切削速度、增大進給量改變切削用（yòng）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（bú）充分，不（bú）利於斷屑；減小切削（xuē）速度，反而容（róng）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（duàn）屑。這是（shì）加工中常采用的一種斷屑方法，不過（guò）應當注（zhù）意，隨著進給量的增大，工件表（biǎo）麵粗糙（cāo）度值將會明顯（xiǎn）增大。

3、開設斷屑槽：斷屑槽，是指在刀具前刀麵上做出的槽。斷屑槽的形狀、寬度及槽斜（xié）角都是影響斷屑的因（yīn）素。

1）斷屑槽的形狀

常用的斷屑槽（cáo）有折線形、直線圓弧形、全圓弧形3種槽型。

在切削碳素鋼、合金（jīn）鋼、工具鋼時，可（kě）選（xuǎn）用折線形、直（zhí）線圓弧形（xíng）、斷屑槽；切削高塑（sù）性材料工件（jiàn）時，例如純銅（tóng）、不鏽鋼工件等，可選用全圓弧形斷屑槽。

2）斷（duàn）屑（xiè）槽的寬度

斷屑槽的寬度對斷屑的影響很（hěn）大。一般來講，槽寬越（yuè）小，切（qiē）屑的卷曲半徑越小，切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（duì）斷屑（xiè）有利。但斷屑（xiè）槽寬度必須與（yǔ）進給量切削深度（dù）ɑp聯係起來考（kǎo）慮。

若斷屑槽寬度與進給（gěi）量基本合適，則可形成C形切屑。如卷屑槽太窄，易產生堵（dǔ）屑（xiè）現象，而使車刀負荷增加，甚至損壞切削（xuē）刃；若卷屑槽太寬，切削卷曲半徑太大，則切削變形不夠，不易折斷，往往不流經槽底而形成不斷的帶狀切屑。

切屑槽的寬度也應與（yǔ）切削深度相（xiàng）適當，否則（zé）當槽太窄時，顯（xiǎn）得切屑寬（kuān），不易在槽中（zhōng）卷曲，往往切屑不流經槽底而形成帶狀切屑。當槽太寬時，又顯得切屑窄，流動較自（zì）由，變形不夠充分，也不折（shé）斷。

為了得到（dào）滿意的（de）斷屑效果，應按（àn）具體加工條件，選擇合（hé）適的斷屑槽寬度。對於（yú）硬度較低的工件材料，槽（cáo）應選得窄些，反之，槽應選得寬些。