​車削加工中控製斷屑的幾種方法

當加工產生（shēng）連綿不斷的帶狀切屑時，不僅容易劃傷工（gōng）件加工（gōng）表麵和損壞刀刃，嚴（yán）重時還會威脅到操作者的安全，所以采取必要的工藝措施，控製屑型和斷（duàn）屑一直是機械加工行業中極（jí）為重要的工藝問題。

由（yóu）於切屑是切屑層變形的產物（wù），所以，改變切（qiē）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工件材料、刀（dāo）具幾何角度及切屑用量等。

一般切屑需要滿（mǎn）足以下幾個（gè）基本條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工（gōng）件及其相鄰的工具（jù）、裝備上（shàng）；

2、切屑不得飛濺，以保證操作者與觀（guān）察者的安全；

3、精加工時，切屑不可劃傷工件（jiàn）的已加工表麵，影響已加工表麵的質（zhì）量；

4、保證刀具預（yù）定的耐（nài）用度，不能（néng）過早磨損並竭力防（fáng）止其破損；

5、切屑（xiè）流出時，不妨礙切削液的噴注；切屑不（bú）會劃傷機床導軌或其他部（bù）件（jiàn）等。

一、切屑形狀的分類

1、帶（dài）狀切屑：帶狀切屑是一種連綿不（bú）斷的，底麵光滑，背麵呈毛絨狀的（de）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（yì）產生（shēng）這種切（qiē）屑。它是切削層不充分變形（xíng）的產物。產生帶狀（zhuàng）切屑時，切削過程平穩，工件表（biǎo）麵粗糙度較小，但切屑不易折（shé）斷，往往引起纏繞，拉毛工件，甚至影響操作（zuò），所（suǒ）以不（bú）能忽（hū）視它的斷屑問題。

2、節狀切屑：節狀切屑是一（yī）種底麵光滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋（wén）較深的切屑。當采（cǎi）用減小前（qián）角的刀具，以較低的切（qiē）削速度加工（gōng）塑性材料時，容易產生這種切屑。它是切屑（xiè）層較充分變形的產物，已達到了剪裂程度，產生節狀切屑時，切屑工作不平穩，工（gōng）件表麵粗糙度較（jiào）大。

3、粒狀切屑：粒狀切屑是一種（zhǒng）均勻的顆粒狀切屑。當采用（yòng）小前角刀具，以很低的切削（xuē）速度加工塑性金屬材（cái）料時，容易產生這種切屑。它是切削層充分變形的產物，達到了材料產生剪切破壞（huài），使切屑沿厚度斷裂的程度，產（chǎn）生粒狀切屑時，切削工作不平穩，工件表麵粗糙度較大（dà）。

4、崩碎切屑（xiè）：崩碎狀切屑是一種不規（guī）則的細粒狀切屑。它是切削（xuē）脆性材料時，切（qiē）削層在彈性變形後，幾（jǐ）乎不經塑性變形階段，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，刀刃上受到較大的衝擊力作用，已加工表麵粗糙不（bú）平。

由上可（kě）知，切屑的種類隨工件材料（liào）、切削條件的不同而不同。因此（cǐ），在加工過程中可以通過觀察切屑形態來判斷切屑條件是否合適，也可以通過轉化切削條（tiáo）件改變切屑形態，使（shǐ）之（zhī）向著有利於生產的（de）方向轉化。

二、切屑（xiè）折斷的原理

金屬切削過程中（zhōng），切屑是否容（róng）易折斷，與切屑的變形有（yǒu）直接聯係，所以研究切屑折斷原理必須（xū）從研究切屑變形的規律入手。

切削過程中所形成（chéng）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高，而塑性和韌性則顯著降低，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（qǔ）或衝擊載荷時就容易折（shé）斷。切屑所經受的塑性變形越大，硬脆現象越（yuè）顯（xiǎn）著，折斷（duàn）也就越容易。在切削難斷屑的高強度、高塑性、高韌性的材料時，應當設法（fǎ）增大切屑的變（biàn）形，以降（jiàng）低它的塑性和韌（rèn）性（xìng），便於達到斷屑的目的。

切屑的變形可以由兩部分組（zǔ）成：

第一部分（fèn）是切削過程中所形成（chéng）的，我們稱之為基本變形。用平前刀麵車刀（dāo）自由切削時所測（cè）得的切屑變形，比較（jiào）接近（jìn）於基本變形的數值。影響基本變形的主要因素有（yǒu）刀具（jù）前角、負倒（dǎo）棱、切削速度（dù）三項。前角越小，負倒棱越寬、切削速（sù）度越（yuè）低，則切屑的變形越大，越有利於斷（duàn）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。

第二部分是切屑在（zài）流動和卷曲過程中所受的變形，我（wǒ）們稱之為附加變形。因為在大多數情況下（xià），僅（jǐn）有切削過程中的基本變形還不能使切屑折（shé）斷，必（bì）須（xū）再增加（jiā）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（fù）加變（biàn）形（xíng）的最（zuì）簡便的（de）方（fāng）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（rù）斷屑槽時再卷曲變形。切屑經受附加的再卷曲變（biàn）形以後，進一步硬化和脆化，當它碰撞到（dào）工件或後刀（dāo）麵上時，就（jiù）很容易被折斷了。

三、斷（duàn）屑方法

切屑斷（duàn）與不斷的根本原因（yīn）在於切屑形（xíng）成過程中的變形和應力，當切屑處於不穩定的（de）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（qǔ）後折斷的。

合理選擇（zé）刀具幾何角度、切削用量、磨斷屑（xiè）槽是常用（yòng）的斷屑方法。

1、減（jiǎn）小前角、增大主偏角（jiǎo）：前角（jiǎo）和主偏（piān）角是對（duì）斷屑影響較大的刀具幾何角度。減（jiǎn）小前角，加劇切屑變形，易於斷屑。由（yóu）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（shí）會損壞刀具，甚至“悶車”，一般不單純采用減小前角來斷屑（xiè）。增大主（zhǔ）偏角，可增大切削厚度，易於斷屑。例如，同樣條件下90°刀（dāo）就比45°刀（dāo）容易斷屑。另外（wài），增（zēng）大主偏角，有利於減小加工中的振動。所（suǒ）以，增大主（zhǔ）偏角是一種行（háng）之有效的斷屑方法。

2、減小切削（xuē）速度（dù）、增大（dà）進給量（liàng）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（biàn）軟且切屑變形不（bú）充分，不利於斷屑；減小切削速度，反（fǎn）而容易斷屑。因此，在車削時，可（kě）通過降（jiàng）低主軸轉速，減小切削速度來斷屑。增大進（jìn）給量（liàng），可增加切削厚度，易於斷屑。這是加工中（zhōng）常采用的（de）一種斷屑（xiè）方法，不過應當注意，隨著進給量的增大，工件表麵粗糙度值將會明顯增大。

3、開設（shè）斷屑槽：斷屑槽，是指在刀具前刀麵（miàn）上（shàng）做出的槽。斷屑槽的形狀（zhuàng）、寬度及槽斜角都是（shì）影響斷屑的因素。

1）斷屑槽的形狀

常用的斷屑槽有折線形、直線圓弧形、全圓弧形3種槽型。

在切削碳（tàn）素鋼、合金鋼、工具鋼時，可選用折（shé）線形、直（zhí）線圓弧形、斷屑槽；切削高（gāo）塑性材（cái）料工件時，例如純銅、不鏽鋼工件等，可選用全圓弧形斷屑槽（cáo）。

2）斷屑槽的寬度

斷屑槽的寬度對斷屑的影響很大。一（yī）般來講，槽寬越小（xiǎo），切屑的卷曲半徑越小，切屑上的彎曲應力越大，越易折斷。所以（yǐ），采用較小的斷屑槽寬（kuān）對（duì）斷（duàn）屑有利。但（dàn）斷屑槽寬度必須與進給量切削（xuē）深度ɑp聯係起（qǐ）來考慮。

若斷屑槽寬度與進給量基本合適，則可形成C形切屑。如卷屑槽（cáo）太（tài）窄，易產生堵屑現象，而使車刀負荷增加，甚（shèn）至損壞切削刃（rèn）；若卷屑（xiè）槽太寬，切削（xuē）卷曲半徑太大，則切削變形不夠（gòu），不易折斷，往往不流經（jīng）槽底而形（xíng）成不斷的帶狀切（qiē）屑。

切屑槽的寬度也應與切（qiē）削深度相適當（dāng），否則當槽太窄（zhǎi）時，顯得切（qiē）屑寬，不易（yì）在槽中卷曲（qǔ），往往切屑不流經槽底而形成帶狀切屑。當槽太寬時，又顯得（dé）切屑窄，流動較自由，變（biàn）形（xíng）不夠（gòu）充（chōng）分，也不折（shé）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（xiè）槽（cáo）寬度。對於硬度較低的工件材（cái）料，槽應選得窄些（xiē），反之，槽（cáo）應選得寬些。