車削加工中控製斷屑的幾種方法

當加（jiā）工產生連綿不斷的帶狀切屑時，不僅容易劃傷（shāng）工件加工表麵（miàn）和損（sǔn）壞（huài）刀刃，嚴重時還會威脅到操作者的安全（quán），所以采取（qǔ）必要的工藝（yì）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。

由於切屑（xiè）是切屑層變形的產物，所以，改變切削加工（gōng）條件是改變切屑種類、實（shí）現斷屑的有效途徑（jìng），而影響切屑加工條件的因（yīn）素主要包括工件（jiàn）材料、刀具幾何（hé）角（jiǎo）度及切屑用量等。

一般切屑需要滿足（zú）以下幾個基本條件：

1、切屑不得纏繞在刀（dāo）具、工件及其相（xiàng）鄰的工具、裝（zhuāng）備上；

2、切屑不得飛濺，以保證操作者與觀察者的安全（quán）；

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

4、保證刀具預定的耐用度，不（bú）能過早磨損並竭力防止其破損；

5、切（qiē）屑（xiè）流（liú）出時，不妨礙切削液的噴注；切（qiē）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（shì）一種連綿不（bú）斷的（de），底麵光滑，背麵呈毛絨狀的切屑。當采用較大前角的刀（dāo）具，以較高的切削速度加工塑性金屬材料（liào）時，容易產生這（zhè）種切屑。它是切（qiē）削層不充分變形的產物。產（chǎn）生帶狀切屑時，切削過程平穩，工件表麵粗糙度較小，但（dàn）切屑（xiè）不易折斷，往往引起纏繞，拉毛工件，甚（shèn）至影響（xiǎng）操作，所以不能忽視它的斷屑問題。

2、節（jiē）狀切屑：節狀切屑是一種底麵光滑（huá），背麵有明顯裂紋，且裂（liè）紋較深的切屑（xiè）。當采用減小前（qián）角的刀具（jù），以較低的切削速度加（jiā）工（gōng）塑性材料（liào）時，容易產生這（zhè）種切屑。它（tā）是（shì）切屑層較充分變形的產物，已（yǐ）達（dá）到了（le）剪裂程度，產生節狀切屑時，切屑（xiè）工作不（bú）平穩，工件（jiàn）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金屬材料時，容易（yì）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，使切屑沿厚度斷裂的程度，產生（shēng）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（xiè）：崩（bēng）碎狀切屑是一種不規則（zé）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（rán）崩裂而（ér）形成的（de）切屑。形成崩碎狀切屑時，切（qiē）削工作不穩定，刀刃上受（shòu）到較大的衝擊力作用，已加工表麵粗糙不平。

由上可知，切（qiē）屑的種類隨工件材料、切削條件的不同而不同（tóng）。因此，在加工過程中（zhōng）可以通過觀察切屑形態來判斷切屑條件是（shì）否合適，也可以通過轉化切削條（tiáo）件改變切屑形態，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（xiè）是（shì）否容易折斷，與切（qiē）屑的變形有直接聯係，所以研究切屑折斷原理必須從（cóng）研究切屑變（biàn）形的規律入手。

切削過程（chéng）中所形成的切屑，由於經過了比較大的塑性變形，它（tā）的硬度將會有所提高，而塑性和韌性則顯著降低（dī），這種現象叫冷作硬化。經過冷作硬化以後，切屑（xiè）變得（dé）硬而脆，當它受到（dào）交變的彎曲或（huò）衝擊載荷時就容易折斷。切屑所經（jīng）受（shòu）的塑性變形越大，硬（yìng）脆現象越顯著，折斷也就越容易。在切削（xuē）難斷（duàn）屑的高強度、高塑性、高韌性（xìng）的材料時，應當設法增大切屑的變形，以降低它的塑性和韌（rèn）性，便於達到（dào）斷屑（xiè）的目的。

切屑的變形可以由兩部分組成：

第一部分是切（qiē）削過程中所形成的，我們（men）稱之（zhī）為基本變形。用（yòng）平前刀麵車刀（dāo）自由切削時所測得（dé）的（de）切屑（xiè）變形，比較接近於基本變形的數值。影響基本變形的主要（yào）因素有刀（dāo）具前角、負（fù）倒棱、切削（xuē）速度三項。前（qián）角越（yuè）小，負倒棱越寬（kuān）、切削速度越低，則切屑的變形越大，越有（yǒu）利於斷屑。所以，減小前角、加（jiā）寬（kuān）負倒棱，降低切削速度可作為促（cù）進斷屑的措施。

第二部分是切屑在流動和卷（juàn）曲過程中所受的（de）變形，我們稱之為附加變（biàn）形。因為在大多數情況下，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（jiā）一（yī）次附加變形，才能達到硬化和折斷的目的。迫使（shǐ）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（zhì）出）一定形狀的斷屑槽，迫使切屑流入斷屑槽時再卷（juàn）曲變形。切屑經受附加的再卷曲變形（xíng）以後，進一步硬化和脆化，當（dāng）它碰撞到工（gōng）件或（huò）後刀麵上時，就很容易被折（shé）斷了。

三、斷屑方法

切屑斷與不斷的根本原因（yīn）在於切屑形成過程中的變形和應力，當切屑處於不穩定的變形狀態（tài）或切屑（xiè）應（yīng）力達到其強度（dù）極限時，就會斷屑，通常（cháng）切屑是卷曲（qǔ）後折斷（duàn）的。

合理選擇刀具（jù）幾何角度、切削用量、磨斷屑槽是常用的斷屑（xiè）方法。

1、減小前角、增大主偏角：前角和主偏角是對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（yú）斷屑。由於將前角磨小，會增（zēng）大切削力，限製（zhì）了切削用量（liàng）的提高，嚴重時（shí）會損壞刀具，甚至（zhì）“悶車”，一般（bān）不單純采用減小前角來斷屑。增大主偏角，可增大切削厚（hòu）度，易於斷屑。例如，同樣條件下90°刀就比45°刀容易斷屑（xiè）。另外，增大主偏角，有利於減小加工中的振（zhèn）動。所以，增大主偏角是一種行之有效的斷屑（xiè）方法。

2、減小切削速度、增（zēng）大進給量改變切削用量是斷屑的另一（yī）措（cuò）施。增大切削速度，切屑底層金屬變軟且切屑（xiè）變形不充分，不利於斷屑；減小切削速度，反而容易斷屑。因此，在車削時，可（kě）通過降低主軸轉速，減小切削（xuē）速度來斷屑。增（zēng）大進給（gěi）量，可增加切削厚度，易於斷屑。這（zhè）是加工（gōng）中常（cháng）采用的一種斷屑方法，不過應當（dāng）注意，隨著進給量的增（zēng）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（shì）指在刀具前刀麵上做出的槽。斷屑槽的形狀、寬度及槽斜角都是影響斷屑的因素。

1）斷屑槽的形狀

常用的斷屑槽有折線（xiàn）形、直線圓弧形、全圓弧形3種槽型。

在切削碳素鋼（gāng）、合金鋼、工具鋼時，可選用折線（xiàn）形、直線圓弧形、斷屑槽（cáo）；切削高塑性材料工（gōng）件時，例如純銅、不鏽（xiù）鋼工件等，可（kě）選用全圓弧形斷屑槽。

2）斷（duàn）屑槽的寬度

斷屑（xiè）槽的寬度對斷屑的影（yǐng）響（xiǎng）很大。一（yī）般（bān）來講，槽寬越小，切屑的卷曲半徑越小，切屑上（shàng）的彎曲應力越大，越易折斷。所以，采用較（jiào）小（xiǎo）的斷（duàn）屑槽寬對斷屑有利。但斷（duàn）屑槽寬度必須與進給量切削深度ɑp聯係起來考慮。

若（ruò）斷（duàn）屑槽寬度與進給量基本合適，則（zé）可形成C形切屑。如卷屑槽太窄，易產生堵屑現象，而使車刀負荷增加，甚至損（sǔn）壞切削刃；若卷屑槽太寬，切（qiē）削卷（juàn）曲半徑太大，則切削變形不夠，不（bú）易折斷，往往不流經槽底而形成不斷的帶狀切（qiē）屑。

切屑槽的寬度也應與（yǔ）切削深度相適當，否則當槽太窄時（shí），顯得切屑寬，不易（yì）在槽中卷曲，往往切屑不流經槽底而形（xíng）成帶狀切屑。當槽太寬時，又顯得切屑窄（zhǎi），流動較自由，變形不夠充分（fèn），也不折斷。

為了得到滿意的斷屑效果，應按具體加（jiā）工條件，選擇合適（shì）的斷屑槽寬度（dù）。對於硬度較低的工件材料，槽應選得窄（zhǎi）些，反之，槽應選得寬些。