​車削加（jiā）工中控製（zhì）斷屑的（de）幾種方法（fǎ）

　　


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，嚴重時還會威脅到操作者的安全，所（suǒ）以采取必要的工藝措施，控製屑型和斷屑一（yī）直是機械加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物，所以，改變切削加工條件是改（gǎi）變切屑種類、實（shí）現斷（duàn）屑的有效途徑，而影響切屑加工條（tiáo）件（jiàn）的（de）因素主要包括工件材料、刀具幾何角度及切屑用（yòng）量等（děng）。

 

一般切屑需要滿足以下幾個基本條件：

 

1、切屑不得纏繞在刀具、工件及其相鄰的工具、裝備（bèi）上；

 

2、切屑不得飛濺，以保證操（cāo）作者與觀察者的（de）安全（quán）；

 

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

 

4、保證刀具預定的耐（nài）用度，不能過早磨損並竭力防止其破損；

 

5、切屑（xiè）流出（chū）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、切屑形狀的分類

 

 

1、帶狀切屑：帶狀切屑是一種連綿不斷的，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（sù）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產物。產生帶狀切屑時，切削過程平穩，工（gōng）件表麵粗糙度較小，但切屑不易折斷，往往引起纏（chán）繞，拉毛工件（jiàn），甚至影響操作，所以不能忽視它的斷屑（xiè）問題。

 

2、節狀切屑：節狀切屑是一種底麵光滑，背麵有明顯裂（liè）紋，且裂紋較深（shēn）的切屑。當采（cǎi）用減小前角的刀具，以較低的切削速度加工塑性材料時，容易產生這（zhè）種（zhǒng）切屑。它是切屑層較充分變形的產物，已達到了剪（jiǎn）裂程度，產生節（jiē）狀切屑時，切屑工作不平穩，工件表麵（miàn）粗（cū）糙度較大（dà）。

 

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（gōng）塑性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層充分變形（xíng）的（de）產物，達到了材料產生（shēng）剪切破壞，使切屑沿厚度斷裂的程度，產生粒狀切屑時，切削工作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

 

4、崩碎切屑：崩碎（suì）狀切屑是一種不規則的細粒狀切（qiē）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（jiē）段（duàn），突然崩裂而形成的切屑。形成崩碎狀切屑時，切（qiē）削工作不穩定（dìng），刀刃上受到較（jiào）大的衝擊力（lì）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（jiàn）的不同而不同。因此，在加工過程中可以通過觀察切屑形態來（lái）判斷切屑條（tiáo）件是否（fǒu）合適，也可以通過轉化切削條件改變切屑形態，使之向著有利（lì）於生產的方向轉化。

 

二、切屑折斷的原理

 

金屬切（qiē）削過程中，切屑（xiè）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（lǐ）必須從研究切屑變形（xíng）的規律入手。

 

切削過程中所形成的切屑（xiè），由（yóu）於經過了（le）比較大的塑性變形，它的硬（yìng）度將會有所提高，而塑（sù）性和韌性則顯著降低，這（zhè）種現象叫冷作硬化。經（jīng）過冷作硬化以（yǐ）後，切屑變（biàn）得硬而脆，當它受到交變的彎曲（qǔ）或衝擊載荷時就（jiù）容易折斷。切屑所經受的塑性變形越大，硬脆現象越顯著，折斷也就越容易。在切削（xuē）難斷（duàn）屑（xiè）的高強度、高塑性、高韌（rèn）性的材（cái）料（liào）時，應當設法增大切（qiē）屑的變形，以降低它（tā）的塑性和韌性，便於達到斷屑的目的。

 

切屑的（de）變形可以（yǐ）由兩部分組（zǔ）成：

 

第一部分是切削過程中所形成的，我們（men）稱之為基本變形。用平前刀麵車（chē）刀自（zì）由（yóu）切削時所測得的切屑變形，比較接近於基本變形的數值。影（yǐng）響基本變（biàn）形的主（zhǔ）要（yào）因素有刀具前角、負倒棱、切（qiē）削速度（dù）三項。前角越小，負倒（dǎo）棱越寬、切削速（sù）度越低，則切屑的變形越大，越有利（lì）於斷屑。所以，減小前角、加寬負（fù）倒棱，降低切削速度可作為促進斷屑的措施。

 

第二部（bù）分是切屑在（zài）流動和（hé）卷曲過程中所受的變形，我們稱之為附加變形。因為在大多數情況下，僅（jǐn）有切削過程中的基本變形（xíng）還不能使切屑折斷，必須再增加一次附加（jiā）變形，才能達（dá）到（dào）硬化和折斷的目的。迫使切屑（xiè）經受附加變形的最（zuì）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（cáo），迫使切屑流入斷屑槽時再卷曲（qǔ）變形。切屑經受附（fù）加的再卷曲變形以（yǐ）後，進一（yī）步硬化和（hé）脆化，當（dāng）它碰撞到工件或後刀麵上時，就很容（róng）易被折斷了。

 

三、斷屑方法（fǎ）

 

切屑斷與不斷的根本原因在於切屑形成（chéng）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極限時，就會斷屑，通常切屑是卷曲後折斷的（de）。

 

合理選擇（zé）刀具幾何（hé）角度、切削用量、磨斷屑槽（cáo）是常（cháng）用的斷屑方（fāng）法。

 

1、減小（xiǎo）前角、增大主偏（piān）角：前角和主偏角是對斷屑影響較大的刀具幾何（hé）角度。減小前（qián）角，加劇切屑變形，易於斷屑。由於（yú）將前角（jiǎo）磨小，會（huì）增（zēng）大切削力，限製了切削用量的提高，嚴重時會（huì）損壞刀具，甚至“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（qiē）削厚度，易（yì）於斷（duàn）屑。例如，同樣條件下90°刀就比45°刀容易斷屑。另外，增大主偏角，有利於減小加工中的振動。所（suǒ）以，增大主偏角是一（yī）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用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（chōng）分，不利於斷屑；減小（xiǎo）切削速度，反而容易斷（duàn）屑。因此，在（zài）車削時，可通過降低主軸轉速，減小切削速度來斷屑。增大進給（gěi）量，可增加切削厚度，易於斷屑。這（zhè）是加工中常采用的一種斷屑方（fāng）法，不過應當注意，隨著（zhe）進給量的增大，工件表麵粗糙（cāo）度值將（jiāng）會明顯增大。

 

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

 

1）斷屑槽的形狀

 

常用的斷屑槽有折線形、直線圓弧（hú）形（xíng）、全圓弧形3種槽型。

 

 

 

在切削碳素鋼（gāng）、合金（jīn）鋼、工具鋼時（shí），可選用折線形、直線圓弧（hú）形、斷屑槽；切（qiē）削高塑性材料工件時，例如純銅、不鏽鋼工件等，可選用全圓弧形斷屑槽。

 

2）斷屑槽的寬度

 

斷屑槽的寬度（dù）對（duì）斷屑的影響很大。一般來（lái）講，槽寬越小，切屑的卷曲半徑越小，切（qiē）屑上的彎曲（qǔ）應力越大，越易折（shé）斷。所以，采用較小的斷屑槽寬對斷屑有利。但斷屑槽寬度（dù）必須與進給（gěi）量切削深度ɑp聯係起來考慮。

 

若斷（duàn）屑槽（cáo）寬度與進給量基本合適，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（qiē）削刃；若（ruò）卷屑槽太寬，切（qiē）削卷曲半徑太大（dà），則切削變形不（bú）夠，不易折斷，往往不流經槽底而形成不（bú）斷的帶狀切屑。

 

切屑（xiè）槽的寬度也應與切削（xuē）深（shēn）度相適當，否則當槽太（tài）窄時，顯（xiǎn）得切屑寬，不易（yì）在槽中卷曲，往往切屑不流經槽底而形成帶狀切屑。當槽太寬（kuān）時，又顯得切屑窄，流動較自（zì）由，變形不夠充分，也不折（shé）斷。

 

為了得到滿意的斷屑效果，應按具體加工條（tiáo）件（jiàn），選擇合（hé）適的斷屑槽寬度。對於硬度較低的工件材料，槽應選得窄些（xiē），反之，槽應選得寬些。