​車削加工（gōng）中控製斷屑的（de）幾種方法

當加工產生（shēng）連綿不斷的帶狀切屑時（shí），不僅容易劃傷工件（jiàn）加工表（biǎo）麵和損壞刀刃（rèn），嚴重時還會威脅到操作者的安全，所以采取必（bì）要的（de）工藝措施，控製屑型和斷屑（xiè）一直是（shì）機械加工（gōng）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（suǒ）以，改變切（qiē）削加工條件是（shì）改變切屑種類、實（shí）現斷屑的有效途徑，而影響（xiǎng）切屑加工條件的（de）因素主要包括工件材料、刀具幾何角度及切屑用量等。

一般切屑需要滿足以（yǐ）下幾個基本條件：

1、切屑不得纏繞（rào）在刀（dāo）具、工件及其相鄰的工具、裝備上（shàng）；

2、切屑不得飛（fēi）濺，以保證操作（zuò）者與觀察（chá）者的安全；

3、精加工（gōng）時（shí），切屑不可劃傷工件的（de）已（yǐ）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，不能過（guò）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（zhù）；切屑不會（huì）劃傷機床導軌（guǐ）或其他部件等。

一、切（qiē）屑形狀的分類

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（máo）絨狀的切屑。當采（cǎi）用（yòng）較大（dà）前角的刀具，以較高的切削（xuē）速度（dù）加工塑性金（jīn）屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層不充分變形的產物。產生帶狀切屑時，切削過程平穩，工件表麵粗糙度較小，但切屑不易折斷，往往引（yǐn）起纏繞，拉毛工（gōng）件，甚至影響操作，所以不能忽視它的斷（duàn）屑問題。

2、節狀切屑：節狀切屑是一種底麵光（guāng）滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋（wén）較（jiào）深的切屑。當（dāng）采用（yòng）減小前角的刀具，以較（jiào）低的切削速（sù）度加工塑（sù）性材料時，容易產生這種切屑。它是切屑層較充分變形的產物，已達到了剪裂程（chéng）度，產生節狀（zhuàng）切屑時（shí），切屑工（gōng）作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

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（jiā）工塑性金屬材料時，容易（yì）產生這種（zhǒng）切（qiē）屑。它（tā）是切（qiē）削層充分變形的產物，達到了材料產生剪（jiǎn）切破壞，使切屑沿（yán）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（dù）較大。

4、崩碎（suì）切屑：崩碎狀（zhuàng）切屑是一種不規則的細粒狀切屑。它是切削脆性材料時，切（qiē）削層在彈性變形後，幾乎不經塑性變（biàn）形階段，突然崩裂而形成的切屑。形成崩碎狀切屑時，切（qiē）削（xuē）工作不穩定，刀刃上受到較大（dà）的衝擊力作用，已加工表麵粗糙不平。

由上可知，切屑的種類隨工件材料、切削條件的不同而不同。因此（cǐ），在（zài）加工過程中可以（yǐ）通過觀察切屑形（xíng）態來（lái）判（pàn）斷切屑條件是否合適，也可以通過轉化切（qiē）削條（tiáo）件改（gǎi）變切屑形態，使之（zhī）向著有利於生產（chǎn）的方（fāng）向轉化。

二、切屑折（shé）斷的原理

金屬切削過程中，切屑是否容易折斷，與切（qiē）屑的變形有直接聯（lián）係，所以研（yán）究切屑折斷原理必須從研究切屑變形的規律入手。

切削過程中所形成的切屑，由於經過了比較大的塑性變形，它的硬度（dù）將會有所提高，而（ér）塑性和韌性則顯著降低，這種現（xiàn）象叫冷作硬化。經過冷（lěng）作硬化以後（hòu），切屑變得硬而脆，當它受到交變的彎（wān）曲或衝（chōng）擊載荷（hé）時就容易折斷。切（qiē）屑所經受的塑性變形越大，硬脆現象越（yuè）顯著（zhe），折斷也就越容易（yì）。在切削難斷屑的高強度、高塑（sù）性、高韌性的材料時，應當設法增大切屑的（de）變形，以降低它的塑性和韌性，便於達到斷屑的目的。

切屑的變形可（kě）以（yǐ）由兩部（bù）分組（zǔ）成：

第一部分是切削（xuē）過程中所形成的，我們稱之為基本變形。用平前刀（dāo）麵車刀（dāo）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。前角越（yuè）小，負倒棱越寬、切削速度越低，則（zé）切屑的（de）變形越大，越有利於斷屑。所以，減小（xiǎo）前角、加寬負倒棱，降低切削速度可作為促進斷屑的措施。

第二部分是切屑在流動和（hé）卷曲過程中（zhōng）所受的變形，我（wǒ）們稱（chēng）之為附加變形。因為在大多數情況下，僅有切削過程中的基本變形（xíng）還不能使切（qiē）屑折斷，必須再增加（jiā）一次附加變形，才（cái）能達到硬化（huà）和折斷的目的。迫使切屑經受附加變（biàn）形的最簡便的方法，就（jiù）是在前刀麵上磨出（或壓（yā）製出）一定形狀的斷屑槽，迫使切屑流（liú）入斷屑槽時再卷曲（qǔ）變形。切屑經受附加的再（zài）卷（juàn）曲變形以後，進一步硬化和脆化，當它碰撞到工件或後刀麵（miàn）上時，就很容易被折斷了。

三、斷屑方法

切屑斷與不斷（duàn）的根本原因在於切屑形成過程中的（de）變形和應（yīng）力，當切屑處於不穩定（dìng）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（shì）卷曲後折斷的。

合理選擇刀具幾何角度、切削用量、磨斷屑槽是常（cháng）用的斷（duàn）屑方法。

1、減小前角、增大主偏角：前角和主（zhǔ）偏角是對斷屑影（yǐng）響較大（dà）的刀具幾何角度。減（jiǎn）小前角，加劇（jù）切屑（xiè）變形，易於斷屑。由於將前角磨小，會增大切（qiē）削力，限製了（le）切削用量的提高，嚴重時會損壞（huài）刀具，甚至（zhì）“悶車”，一般不單純采用減小前角來斷屑。增大主偏角，可增大切削厚度，易於斷屑。例如，同樣條件下90°刀就比45°刀容易斷屑。另外，增（zēng）大主偏角，有利於減（jiǎn）小加工中的振動。所以，增大（dà）主偏角是一種行之有效的斷屑方法。

2、減小切（qiē）削速度（dù）、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（biàn）軟且切屑變形不充分（fèn），不利於斷（duàn）屑（xiè）；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，減小切削速度（dù）來斷屑。增大進給量（liàng），可增加切削厚度，易於（yú）斷屑（xiè）。這是加工中常采用的一種斷屑方（fāng）法，不過應當注意，隨著進給量的增大，工件表麵粗糙度值（zhí）將會明顯增大。

3、開設斷屑槽：斷屑槽，是指在刀具前刀麵（miàn）上做出的槽。斷（duàn）屑槽的形狀、寬（kuān）度及槽斜角（jiǎo）都是影響斷屑（xiè）的因素。

1）斷屑槽的形狀

常用的斷屑槽有折線形（xíng）、直線圓弧形（xíng）、全圓弧（hú）形3種槽型。

在切削碳素鋼、合金鋼、工具鋼（gāng）時，可選用折線形、直線圓弧形、斷屑槽；切削高塑性材料工件時，例如純銅、不鏽鋼（gāng）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（kuān）度對（duì）斷屑（xiè）的影響（xiǎng）很大。一般來講，槽寬越小，切屑（xiè）的卷曲半徑越小，切（qiē）屑上的彎（wān）曲（qǔ）應力越大，越易折斷。所以，采用（yòng）較小的斷屑（xiè）槽寬對（duì）斷屑有利。但（dàn）斷屑槽寬（kuān）度（dù）必須與進給量切削深度ɑp聯係起（qǐ）來考慮。

若斷屑槽寬度與進給量基本合適，則可（kě）形成（chéng）C形切屑（xiè）。如（rú）卷屑槽太（tài）窄，易（yì）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，則切削變形不夠，不易折斷，往往不流經槽底而形成不（bú）斷的帶狀（zhuàng）切屑。

切屑槽的寬度也應與切削深度相適（shì）當，否則當槽太窄時，顯得（dé）切屑寬，不易在槽中卷曲，往往切屑不（bú）流經槽底而形成（chéng）帶狀切屑。當槽太寬時，又顯得（dé）切屑窄（zhǎi），流動較自由，變形不（bú）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（de）斷屑槽寬度。對於硬度較低的工件材料，槽（cáo）應選得窄（zhǎi）些，反之，槽應選得寬些。