​車削（xuē）加工中控（kòng）製斷屑的幾種方法

當加工產生連綿不（bú）斷的帶狀（zhuàng）切（qiē）屑時，不僅容易劃傷（shāng）工件加（jiā）工表麵和損（sǔn）壞刀刃，嚴重時還會威脅到操（cāo）作者的安全，所（suǒ）以采取（qǔ）必要的工藝措施，控製屑型和斷屑一直是機械（xiè）加（jiā）工行業中極為重要的工藝問題。

由於切屑是（shì）切屑層變形的產物，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，而影響切屑加工條件的因素主要包括（kuò）工件材料、刀具（jù）幾何（hé）角度及切屑用（yòng）量等。

一（yī）般切（qiē）屑需要滿足以下幾個基本條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工件及（jí）其相鄰（lín）的工具、裝（zhuāng）備上；

2、切屑不得飛濺，以保（bǎo）證操作（zuò）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，影響已加工表麵的質量；

4、保證刀具（jù）預定（dìng）的耐用度，不能過早磨（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；切屑不會劃傷（shāng）機床導軌或其他部件等。

一、切屑形狀（zhuàng）的分類

1、帶狀切屑：帶狀切屑是一種連綿（mián）不斷的，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（gāo）的切削（xuē）速（sù）度加工（gōng）塑性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層（céng）不充分變（biàn）形的產（chǎn）物。產（chǎn）生（shēng）帶狀切屑時（shí），切削（xuē）過程平穩，工件表麵粗糙度（dù）較小，但切（qiē）屑不易折斷，往往引起纏繞，拉毛（máo）工件，甚至影響操作，所以不能忽視它的斷屑問題。

2、節狀切（qiē）屑：節狀切屑是一種底麵（miàn）光滑，背麵有明（míng）顯裂紋，且裂（liè）紋較深的切屑。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（shēng）這種切屑。它是切屑層較充分變（biàn）形的產物，已達到了剪裂程度，產生節狀切屑時（shí），切屑工作不平穩，工件表麵（miàn）粗（cū）糙度較大。

3、粒（lì）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（xuē）速度（dù）加工塑性金屬材（cái）料時，容易產生這種切屑。它（tā）是切削層充分（fèn）變（biàn）形的產物，達到了（le）材（cái）料產生剪切（qiē）破壞，使切屑沿厚度（dù）斷裂（liè）的程度，產生粒狀切屑時，切削工作不平穩，工件表（biǎo）麵粗糙度（dù）較大。

4、崩碎切屑：崩碎（suì）狀（zhuàng）切屑是一種不規則的細粒狀（zhuàng）切屑。它是切削脆性材（cái）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（de）切屑。形成崩碎狀切（qiē）屑時（shí），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（píng）。

由上可知，切（qiē）屑的（de）種類（lèi）隨工件材料、切削條（tiáo）件的不同而不同。因此，在加工過程中（zhōng）可以通過觀察切屑形態來判斷切屑（xiè）條件是否合適，也可以通過轉化切削條件改變切屑形態，使（shǐ）之向著有利於（yú）生產的方向轉化。

二、切屑折斷的原（yuán）理

金屬切削過程中，切屑是否容易折（shé）斷，與切屑（xiè）的變形有直（zhí）接聯係，所以研究切屑折斷原理必（bì）須從研究切（qiē）屑變形的規律入手。

切削過程中（zhōng）所形成的（de）切屑，由於經過了比較大的塑（sù）性變形，它的硬度將會有所提高，而塑性和韌（rèn）性則顯著降低，這種現象（xiàng）叫冷作硬化。經過冷作硬化以後，切屑變得（dé）硬而脆，當它受到交變的彎曲或衝擊載荷時就容易折斷。切屑所經受的塑性變形越大，硬（yìng）脆現象越（yuè）顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的（de）高（gāo）強度、高塑性、高韌性的材料時，應當設法增大切屑的變形，以（yǐ）降低它的（de）塑性和韌性，便於達到斷屑（xiè）的目的。

切屑（xiè）的變（biàn）形可以由兩部分組成：

第一部分是切削過程中所形成的，我們稱之（zhī）為基本變形。用平前刀麵車刀自由切削時所測得的（de）切屑變（biàn）形，比較接近於基本（běn）變（biàn）形的數值。影響基本變形（xíng）的主要（yào）因素有刀具前角、負倒棱（léng）、切削速度（dù）三項。前（qián）角越小，負倒棱越寬、切削速度越低，則（zé）切屑的變形（xíng）越大（dà），越有利於斷屑。所以，減小（xiǎo）前角、加寬負倒棱，降（jiàng）低切削速度可作為促進（jìn）斷屑的措施。

第二部分（fèn）是切屑在流動和卷曲過程中所受的變形，我們稱之（zhī）為附加變形。因為在（zài）大多數情（qíng）況下，僅（jǐn）有切削過程中的基本變形還不能使切屑折斷，必須再增加一次附加變形，才能達到硬化和折斷的目的。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（或壓製出）一定形狀的斷屑槽，迫使切屑流入斷屑槽時再卷曲變形。切（qiē）屑經受（shòu）附加的（de）再卷（juàn）曲變（biàn）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、斷屑方法

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

合理選擇（zé）刀具幾何角度、切削（xuē）用（yòng）量、磨斷屑槽是（shì）常用的（de）斷屑方法。

1、減小前角、增大主（zhǔ）偏角：前角和主偏角是對斷屑影響較大的刀具幾何角度。減小前角，加劇切屑變形，易於斷屑。由於將前角磨小（xiǎo），會（huì）增（zēng）大切削力，限製了切削用量（liàng）的提高，嚴重時（shí）會損壞（huài）刀具（jù），甚至“悶車”，一般不單純采用減小（xiǎo）前（qián）角來斷屑。增大（dà）主偏角，可增大切削厚度（dù），易於斷屑。例如，同樣條件下90°刀就比（bǐ）45°刀容易斷（duàn）屑。另外，增大主（zhǔ）偏角，有利於減小（xiǎo）加工中的振動。所以，增（zēng）大主偏角（jiǎo）是一種行之有效的斷屑方法。

2、減（jiǎn）小（xiǎo）切削速度、增大進給量改變切削用量（liàng）是斷屑的（de）另一（yī）措施。增（zēng）大切削（xuē）速度，切（qiē）屑（xiè）底層金屬變軟且切屑變形不充分，不利於（yú）斷屑；減小切削速度，反而容（róng）易斷屑。因此，在車削時，可通過降低主軸轉速，減小切削（xuē）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）用的一種斷屑方法，不過應（yīng）當注意，隨著進給量的增大，工件表麵粗（cū）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（shàng）做出的槽。斷屑槽的形狀、寬度及槽斜角都是影響斷屑的因（yīn）素。

1）斷屑槽的形狀（zhuàng）

常用的斷屑槽有折線形、直（zhí）線圓弧形、全圓弧形3種（zhǒng）槽型。

在切削碳素鋼、合金鋼、工具鋼時，可選用（yòng）折線形、直線圓弧形、斷屑槽；切削高塑性材料（liào）工件時，例如（rú）純銅、不鏽鋼工件（jiàn）等，可選用全（quán）圓弧形斷屑槽。

2）斷（duàn）屑槽的（de）寬度

斷屑槽的（de）寬度（dù）對斷屑的影響很大。一（yī）般來（lái）講，槽寬越小，切屑（xiè）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（yòng）較小（xiǎo）的斷屑槽寬對斷屑有利（lì）。但斷屑槽寬度必須與進給（gěi）量切削深度ɑp聯係起來考慮。

若斷屑槽寬度與進給量基本（běn）合適，則（zé）可形成C形（xíng）切屑。如卷屑槽太窄，易產生堵（dǔ）屑現象，而使車刀負荷增加（jiā），甚（shèn）至損壞切削刃；若（ruò）卷屑槽太（tài）寬，切削卷曲半徑太（tài）大，則切削變形不夠，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（kuān）度也應（yīng）與切削深（shēn）度相適當（dāng），否則當槽太窄時（shí），顯得切屑寬，不易在槽中卷曲，往往切屑不流（liú）經槽底而形成帶狀（zhuàng）切（qiē）屑。當槽太寬（kuān）時（shí），又顯得（dé）切屑窄，流動較自由，變形不夠充分，也不折斷（duàn）。

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。對（duì）於硬（yìng）度較低的工件材料，槽應選得窄些，反之，槽應選（xuǎn）得寬些（xiē）。