車削加工中控製斷屑的幾種方法

當加工產生連綿不斷的帶狀切屑時，不僅容易劃傷工件加工表麵和損壞刀刃，嚴重時（shí）還會（huì）威脅到操作者的安全，所以采取必要的工藝措施（shī），控製屑型和斷屑一（yī）直是機械加（jiā）工行業中極為重要的工藝問題。

由於切屑是切屑層變形的產（chǎn）物，所以，改（gǎi）變切削加工條（tiáo）件是改變切屑種類、實（shí）現（xiàn）斷屑的有效途徑，而影響（xiǎng）切屑加工條件的因素主要（yào）包括工件材料、刀具幾（jǐ）何角度及切屑用量（liàng）等。

一般（bān）切屑需要滿足以下幾（jǐ）個基本條件：

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，以保證操作（zuò）者與觀察（chá）者的安全（quán）；

3、精加工時（shí），切屑不（bú）可劃傷工件的已加（jiā）工表麵，影響已（yǐ）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止其破損；

5、切（qiē）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（děng）。

一、切屑形狀的分類

1、帶（dài）狀切屑：帶狀切屑是一種連綿不斷的，底麵光滑，背麵呈毛絨狀的切屑。當采用較大（dà）前（qián）角（jiǎo）的刀具，以較高的（de）切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是（shì）切削層不充分變形的（de）產物。產生帶狀切屑時，切（qiē）削過程平穩，工件表麵粗糙度較小，但（dàn）切屑不易折斷，往往引（yǐn）起纏繞，拉毛工件，甚至影響操作（zuò），所以不能忽視它的斷屑問題。

2、節（jiē）狀切屑：節狀（zhuàng）切屑是一種底麵光滑（huá），背麵有明顯裂紋，且裂紋較深的切屑。當采用（yòng）減小前（qián）角的刀具，以（yǐ）較低的切削速度加（jiā）工塑性材料時，容易產生這種切屑。它是（shì）切屑層較充分變形的產物，已達到了剪裂程（chéng）度，產生節狀切屑時，切屑工作不（bú）平穩，工（gōng）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狀切屑。當采用小前角刀具，以很低的切削速度加工塑性（xìng）金屬材料時，容易產生這種切（qiē）屑。它（tā）是切削層（céng）充（chōng）分變形的產物，達到了材料產生剪切破（pò）壞，使切屑沿厚度斷裂（liè）的程（chéng）度，產生粒狀切屑時，切削工（gōng）作不平穩，工件（jiàn）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。它是切削脆性材料時，切削層在彈性變形後，幾乎不經塑性變形階段，突然崩裂而形成的切（qiē）屑。形成崩碎狀切屑時，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（yóu）上可知，切屑的（de）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（huà）切削條（tiáo）件改變切屑形態（tài），使之向著有利於生產的方向轉化。

二、切屑折斷的原理

金屬切削過程中，切屑是否容易折斷，與切屑的變（biàn）形有直接聯係，所以研究切（qiē）屑（xiè）折斷原（yuán）理必（bì）須從研究切屑變形的規律入（rù）手。

切削（xuē）過程中（zhōng）所形成的切屑，由於經過了比較大的塑性變形，它的硬度將會有所提（tí）高，而塑性和韌性則顯著降低，這種現象叫冷作硬化。經（jīng）過（guò）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時就容易折斷。切屑所（suǒ）經受的塑性變形越（yuè）大，硬脆現象越顯著，折斷也就越容易。在切削（xuē）難斷屑的高強度、高（gāo）塑性、高韌性的（de）材料時（shí），應當設法增大切屑的變形（xíng），以降低它的塑性和韌（rèn）性（xìng），便於達到斷屑的目的。

切（qiē）屑的變形可以由（yóu）兩部分組成：

第一部分（fèn）是切削過程中所形（xíng）成的，我們稱之為基本變形。用平前刀麵車刀自由切削時所測得的切屑變形，比較接近於基本變形的數值。影響基本變形的主要因素有刀具前角、負倒棱、切削速度三項（xiàng）。前角越小（xiǎo），負倒棱越寬、切削速度越（yuè）低，則切屑的變（biàn）形越（yuè）大，越有利於斷屑。所以，減（jiǎn）小前角、加寬負倒棱（léng），降低（dī）切削速（sù）度可作為促進斷屑的措施。

第二部分是切屑在（zài）流動（dòng）和卷曲過程中所受的變形，我們稱之為附加（jiā）變形。因為在大多數情（qíng）況下，僅有切削過程（chéng）中的基本變形還不能使切（qiē）屑折斷，必（bì）須再增加（jiā）一次附加變形，才能達到硬化和折斷的目的（de）。迫使切屑經受附加變形的（de）最簡便的（de）方法，就是在前刀麵上磨出（或壓（yā）製出）一定形狀的斷屑槽，迫（pò）使切屑流入斷屑槽時再卷曲變形。切屑經受附加的再卷曲變形以後，進一步（bù）硬化和（hé）脆化，當它（tā）碰撞到工件（jiàn）或後刀麵上時（shí），就很容（róng）易被折斷了。

三、斷（duàn）屑（xiè）方（fāng）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（xíng）和應（yīng）力，當切屑（xiè）處於（yú）不穩定的變形狀態或切屑應力（lì）達到其強（qiáng）度極限時（shí），就會斷屑，通常切屑是卷曲後折斷的。

合（hé）理選擇刀具幾何角度（dù）、切削用量、磨斷屑槽是（shì）常用的（de）斷屑方法。

1、減小前（qián）角、增大主偏角：前角和（hé）主偏角是（shì）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。由於將前角（jiǎo）磨小，會增大切削力，限製了切削用量的提高，嚴重時會損壞刀具，甚（shèn）至“悶車”，一般不單純采用減（jiǎn）小（xiǎo）前角來斷屑。增大（dà）主（zhǔ）偏角，可增大切削厚度（dù），易於斷屑。例如，同樣條件下（xià）90°刀就比45°刀容易斷屑（xiè）。另（lìng）外，增大主偏（piān）角（jiǎo），有（yǒu）利於減小加工中的振動。所以，增大主偏角是一種（zhǒng）行（háng）之有（yǒu）效的斷屑方法。

2、減小切削速度、增大進給量改變切（qiē）削用量是斷（duàn）屑（xiè）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充分，不（bú）利於（yú）斷屑；減小切削速度（dù），反而容易斷屑。因此，在車削時，可通過降低主軸轉（zhuǎn）速，減小切削速度來斷屑。增大進給量（liàng），可增加切削厚度，易於斷屑。這是（shì）加工中常采用的一種斷屑方法，不過應當（dāng）注意，隨著進給量的增大，工件表麵（miàn）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（de）槽（cáo）。斷（duàn）屑槽的形狀、寬度及槽斜角（jiǎo）都是（shì）影響（xiǎng）斷（duàn）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、全圓弧形3種槽型。

在切削碳素鋼、合金鋼、工具鋼時，可選用折線形、直線圓弧形、斷屑（xiè）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（dù）

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，采用較小的斷屑（xiè）槽寬（kuān）對斷屑有利（lì）。但斷屑槽寬度必須（xū）與進給量切削深度ɑp聯係起來（lái）考慮。

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

切屑槽的（de）寬度也應與切削深度相適當，否則當槽太窄時，顯得切屑寬，不（bú）易在槽中（zhōng）卷曲，往往切屑不流經槽底而形成（chéng）帶狀（zhuàng）切屑。當槽太寬時，又顯得切（qiē）屑（xiè）窄（zhǎi），流（liú）動較自由，變形不夠充分，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（xiè）槽寬度（dù）。對於硬度較低的工件材料，槽應選（xuǎn）得窄些，反之（zhī），槽應選（xuǎn）得寬些。