車削加工中控製斷屑的（de）幾種方法

當加工產生連（lián）綿（mián）不斷（duàn）的帶（dài）狀切屑時，不僅容易劃傷工件加工（gōng）表麵和損壞刀刃，嚴重時還會威脅（xié）到操作者的安全，所以采取必要的工藝措施，控製屑型和斷屑一直是機械加工行業中極為重要的工藝問題。

由於（yú）切屑是切屑層變（biàn）形的產物，所以，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（jiā）工條件的因素主要包括工件材料、刀具幾何角度及切（qiē）屑用（yòng）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、工件及其相鄰的工具、裝備上（shàng）；

2、切屑不得飛濺，以保證操（cāo）作者與（yǔ）觀察者的安（ān）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（zhì）量；

4、保證刀（dāo）具預定的耐用度，不能過（guò）早磨（mó）損並竭力防止其破損；

5、切屑流（liú）出時，不妨（fáng）礙切削液的噴注（zhù）；切屑不會劃傷（shāng）機床導軌或其（qí）他部件等。

一、切（qiē）屑形狀的分類

1、帶狀切屑：帶狀切屑是一種連（lián）綿不斷的（de），底麵（miàn）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性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層不充分變形的產物。產生帶狀（zhuàng）切（qiē）屑時，切削過程平穩，工件表（biǎo）麵粗糙度較小，但切屑不易折斷，往往引起纏繞，拉毛工件，甚至（zhì）影響操作（zuò），所（suǒ）以不能（néng）忽視它的斷屑問題。

2、節狀切屑（xiè）：節狀切屑是一（yī）種底麵光滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋較深（shēn）的（de）切（qiē）屑。當采用減小前角的刀具，以較低的切（qiē）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（wù），已達到了（le）剪裂程（chéng）度，產生節狀切屑時，切屑工作不平穩，工件（jiàn）表麵（miàn）粗糙度較大。

3、粒狀切屑：粒狀切屑是一種均勻的顆粒狀切（qiē）屑（xiè）。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（shí），容易產生這種切屑。它是（shì）切削（xuē）層充分變形的產物，達到了材料產生剪切（qiē）破壞，使切屑沿厚度斷裂的（de）程（chéng）度，產生粒狀切屑時，切削工作不平穩，工（gōng）件表麵粗糙（cāo）度較大。

4、崩碎切屑：崩碎狀切屑是一種（zhǒng）不規則的細粒狀切屑。它（tā）是切削脆性材料時，切削層在彈性變形後，幾乎不（bú）經塑性變形階段，突然崩裂而形成的切（qiē）屑。形（xíng）成崩碎狀切屑時，切削工作不穩定，刀刃上受到較大的衝擊力作用，已加工表麵粗糙不平。

由上可知，切屑的（de）種類隨工件材（cái）料、切削條件的不同而不同（tóng）。因此，在加工過程中可以通過觀察切（qiē）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（gǎi）變切屑形態，使之向著有利於生產的方向轉化。

二（èr）、切屑折斷的原理

金屬切削過程中，切（qiē）屑是否容易折斷（duàn），與切屑的變形有直接聯係，所以研究（jiū）切屑折斷原理必須從（cóng）研究切屑變形的規律入手。

切削（xuē）過程中所形成的切屑，由於經（jīng）過了比較大的塑性變形，它（tā）的（de）硬度（dù）將會有（yǒu）所提高，而塑（sù）性和（hé）韌性則顯著（zhe）降低，這種現象叫冷（lěng）作硬化（huà）。經過冷作（zuò）硬化以後，切屑變得（dé）硬而脆，當它受到交變的彎曲或衝擊（jī）載荷時就容易折斷（duàn）。切屑所經（jīng）受的塑性變形（xíng）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（qiáng）度（dù）、高塑性、高韌性的材料時，應當設法增大切屑的變形，以降低它的塑性和韌性（xìng），便於達到斷屑的目的。

切（qiē）屑的變（biàn）形可以由兩部分（fèn）組成：

第一部分是切（qiē）削過程中所形成的，我們稱之（zhī）為基本變形。用平（píng）前（qián）刀麵車刀自由切（qiē）削時所測得的切屑變形（xíng），比較接近於基本變形的數值。影響基本變形（xíng）的主要因素（sù）有刀具前角、負倒（dǎo）棱、切削速度三項。前角越小，負倒棱越寬、切削速度越低，則切（qiē）屑的變（biàn）形越大，越有利（lì）於斷屑。所以，減小前角、加寬負倒棱（léng），降低切削（xuē）速度可作為促（cù）進斷屑的措施。

第二部分是切屑在流動（dòng）和卷曲過程中所受的變形，我們稱之為附加變形。因為（wéi）在大多數情況下，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（jiā）一次附加變形，才能達到硬化（huà）和折斷的目的。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（huò）壓製出）一定形狀的斷（duàn）屑（xiè）槽，迫使切屑流入斷屑槽（cáo）時再（zài）卷曲變形。切屑經受附加的再卷曲變形以後，進一步硬化和脆化，當它碰撞到工件或後刀麵上時，就很容易被折斷了。

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（de）變形和應力，當切屑處於不穩（wěn）定的變形（xíng）狀態或切屑應力達到其強度極限時，就會斷屑，通常切屑是（shì）卷曲後折斷的。

合理選擇刀具幾（jǐ）何角度、切削用量、磨斷屑槽是常（cháng）用的斷屑方法。

1、減小前角、增（zēng）大主偏角：前角和主偏角是對斷屑影響較大的（de）刀具幾何角度。減（jiǎn）小前角，加劇切屑變形，易於斷屑（xiè）。由於將前角磨小，會增大切削力，限製了切削用量的提高，嚴重時會損（sǔn）壞刀具，甚（shèn）至“悶車”，一（yī）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，同樣條件下90°刀就比45°刀容易斷（duàn）屑。另外，增大主偏角，有利於減小加工中的振動。所以（yǐ），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（xuē）用量是（shì）斷屑的另一（yī）措施。增大切削速度，切屑底層金屬變軟且切屑變形不充（chōng）分，不利於斷屑；減小切削速度，反而容易斷屑（xiè）。因此，在車削時（shí），可通（tōng）過降低主軸轉速，減小切削速度來斷屑（xiè）。增大進給量，可增加切削厚度（dù），易於斷屑。這是加工（gōng）中常采用的（de）一種斷屑方法，不過應當注意，隨著進給量（liàng）的增大，工件表麵粗糙度值將會明顯增大。

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、寬度及槽斜角都是（shì）影響（xiǎng）斷屑的因素。

1）斷屑槽的形狀（zhuàng）

常用的斷屑槽有折線形、直線圓弧形、全圓（yuán）弧（hú）形（xíng）3種槽型。

在切削（xuē）碳素鋼、合金鋼、工具鋼時，可選用折（shé）線形、直線圓弧形、斷屑槽；切削高（gāo）塑性材料工件時，例（lì）如純銅、不鏽鋼（gāng）工（gōng）件等，可選用全圓（yuán）弧形斷屑（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（yuè）小，切屑（xiè）的卷曲半徑越小，切屑上的彎曲（qǔ）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（cáo）寬度必須與進給（gěi）量切削深度ɑp聯係起來考慮。

若斷屑槽寬度與進（jìn）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（fù）荷增加，甚至損壞切削刃；若卷屑槽太寬，切削卷曲半徑太大，則切削變形不夠，不易折斷，往往不流經槽底而形成不斷的帶狀切（qiē）屑。

切（qiē）屑槽的寬度也（yě）應與切削深度相適當（dāng），否則當槽太窄時，顯得切屑寬，不（bú）易（yì）在槽中卷曲，往（wǎng）往切屑不流經槽底而形成帶狀切屑。當（dāng）槽太寬時，又顯得切屑窄，流動較自由（yóu），變形不夠充分，也不折斷。

為了得到滿意的斷屑（xiè）效果，應按具體加工條件，選（xuǎn）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，反之，槽應選得寬些。