​車削加工中控製斷（duàn）屑的幾種方法

當加工產生連（lián）綿不斷的帶狀切屑時，不僅（jǐn）容易劃傷工件加工表麵和損壞刀刃，嚴重（chóng）時還會威脅到操作者的安全，所（suǒ）以采取必要（yào）的工藝措施（shī），控製屑型和斷屑一直是機械加工行業（yè）中極為重要的工藝問題。

由於切屑是切屑層變形的（de）產物，所以，改變切削加工條件是改變切屑（xiè）種類、實現（xiàn）斷屑的有效途徑，而影響切屑加（jiā）工條件（jiàn）的因素主（zhǔ）要包括工件材料、刀具（jù）幾何（hé）角（jiǎo）度及切屑用量等。

一般（bān）切屑（xiè）需要滿足以（yǐ）下幾個基本條件：

1、切屑不得纏（chán）繞在刀具、工件及其（qí）相鄰的工具、裝備上；

2、切屑不得飛濺，以保（bǎo）證操作（zuò）者與觀（guān）察者的安全（quán）；

3、精加工時（shí），切屑不（bú）可劃傷工件（jiàn）的（de）已加工表麵（miàn），影響已加工表麵的質量；

4、保證刀具預定的耐用度，不能過早磨損並竭（jié）力（lì）防止其（qí）破（pò）損；

5、切屑流出時，不妨礙切削液的噴注；切屑（xiè）不會劃傷機床（chuáng）導軌或其他部件等。

一、切屑形狀的（de）分類

1、帶狀切屑：帶狀（zhuàng）切屑是一種（zhǒng）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（dāo）具（jù），以較高的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生這種切（qiē）屑。它是切削層不（bú）充分變形的產物。產生帶狀切屑時，切削過程平（píng）穩，工件表麵粗糙（cāo）度較小，但切屑不易（yì）折斷，往往引起纏繞，拉毛工件，甚至影（yǐng）響操作，所以不能忽視它（tā）的斷屑問題。

2、節狀切屑：節狀切屑是一種底麵光滑，背麵有明顯裂紋，且（qiě）裂紋較深的切屑。當采（cǎi）用減（jiǎn）小前角的刀具，以較低的切削速度加（jiā）工塑性材料時，容易產（chǎn）生這種切屑。它是（shì）切屑層較充分變形的產物，已（yǐ）達到了剪裂程度，產生節狀切屑時，切屑工作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

3、粒狀（zhuàng）切屑：粒狀切屑是一種均勻的（de）顆粒狀切屑。當采（cǎi）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（shēng）這（zhè）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（pò）壞，使切屑沿厚度斷裂的程度，產生粒狀切屑（xiè）時，切削工作不平穩，工件表麵粗糙度（dù）較大。

4、崩碎切屑：崩碎狀切屑是（shì）一種不規則的細粒狀（zhuàng）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（tū）然崩裂（liè）而形成的切屑。形成崩碎狀切屑時（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。

由上可知，切屑的種（zhǒng）類隨工件材料、切削條件的不同而不同。因此，在加工過程中可以通過觀察（chá）切屑形態來判斷（duàn）切屑條件是否（fǒu）合適，也可以（yǐ）通過轉化切削條件改變切屑形態，使（shǐ）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，切屑是否容易折斷，與切屑的變形（xíng）有直接聯係（xì），所以研究切屑折斷（duàn）原理必須從研究切屑變形的規律入手。

切削過程中所形成（chéng）的切屑（xiè），由於經過了比較大的塑性變形，它的硬度將會（huì）有所提高，而塑性和韌性則顯著降低，這種（zhǒng）現象叫冷作硬化。經過冷作硬化以後，切屑變得硬而脆，當它（tā）受到交變的彎曲或（huò）衝擊載荷時就容易折斷。切屑所經受的塑性變形越大，硬脆（cuì）現象越顯（xiǎn）著，折斷也（yě）就越容（róng）易。在切削難斷屑（xiè）的高強度（dù）、高塑性、高韌性的材料時（shí），應當（dāng）設法增大切屑的變形，以降低它的塑性和韌性，便於達到斷屑的（de）目的。

切（qiē）屑的變形可以由兩（liǎng）部分組成：

第一部分是（shì）切削過程中所形成的（de），我們稱之為（wéi）基本變形。用平前刀麵車刀自由切（qiē）削時所測得（dé）的切（qiē）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（jiǎo）越小，負倒棱越寬（kuān）、切削（xuē）速度越低，則切屑的變形越大，越有利（lì）於斷屑。所以，減小前（qián）角、加（jiā）寬負倒棱，降低切削速度可作為促進斷屑的（de）措施。

第（dì）二部分（fèn）是切屑在流動和卷曲過程中所（suǒ）受的變形，我們稱之為（wéi）附加變（biàn）形。因為在大多數情況下，僅有切削過程中的基本變（biàn）形還不能使切屑折（shé）斷，必須再增加一次附加變形（xíng），才能達到硬化和折（shé）斷的目的。迫使切屑經受附加（jiā）變形的最簡便的方法，就是在前刀（dāo）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（qǔ）變形。切屑經（jīng）受附加的再（zài）卷曲（qǔ）變形以（yǐ）後，進一步硬（yìng）化（huà）和脆化，當它（tā）碰（pèng）撞到工件或後刀麵上時（shí），就很（hěn）容易被折斷（duàn）了。

三、斷屑方法

切屑斷與不斷的根本原因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（zhuàng）態或切屑應力達到其強度極限（xiàn）時，就會斷屑（xiè），通常切屑是卷曲後折斷的。

合理選擇刀具幾何角度、切削用量（liàng）、磨斷屑槽是常用的斷屑方法。

1、減小前角、增大主偏角：前角和（hé）主偏角是對斷（duàn）屑影響較大的刀（dāo）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），會增大切削力，限製了切削用量的提高，嚴重時（shí）會損壞（huài）刀具，甚至“悶車（chē）”，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（tiáo）件下90°刀（dāo）就比45°刀（dāo）容易斷屑。另外（wài），增大主偏角，有（yǒu）利於減小（xiǎo）加工中的振動。所以（yǐ），增大主偏角是一種行之有效的斷屑方法。

2、減（jiǎn）小切削（xuē）速度、增大進給量改（gǎi）變切削用量是斷屑的另一措施。增（zēng）大切削速度，切屑（xiè）底層金屬變軟且切屑變形（xíng）不（bú）充分，不（bú）利於斷屑；減小切削速度，反而容易斷屑。因此，在車削時，可通過降低主軸轉（zhuǎn）速（sù），減（jiǎn）小切削速度來斷屑。增大進給量（liàng），可增加切削厚度，易於斷屑。這是加工中常采（cǎi）用（yòng）的（de）一（yī）種斷屑方法，不過應當（dāng）注意，隨著（zhe）進給量的（de）增大，工件表麵粗糙度值將會明顯增大。

3、開設斷屑槽：斷屑槽，是指在刀具前刀麵上做出（chū）的槽。斷屑槽的形狀、寬度及槽斜（xié）角都是影響（xiǎng）斷屑的因素（sù）。

1）斷屑槽的（de）形狀

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

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

2）斷屑槽的寬度

斷屑槽的（de）寬度對斷屑的影響很大。一般來講，槽（cáo）寬越小，切屑的卷曲半（bàn）徑越小，切屑上（shàng）的彎曲應力越大，越易折斷（duàn）。所（suǒ）以，采用較小的（de）斷屑槽寬對（duì）斷屑（xiè）有（yǒu）利。但斷屑（xiè）槽寬度必（bì）須（xū）與（yǔ）進（jìn）給量切削深度ɑp聯（lián）係起來考慮（lǜ）。

若斷屑槽寬度與進（jìn）給量基本合適，則可形（xíng）成C形切屑。如卷屑槽太窄，易產生堵屑現（xiàn）象（xiàng），而使車刀負荷（hé）增加，甚至損壞切削刃；若卷屑（xiè）槽太寬，切削卷曲半（bàn）徑太大，則切削變形不夠，不易折斷，往往不流經槽底而（ér）形成不斷的（de）帶狀切屑。

切屑槽的寬度也應與切削深度相適（shì）當，否則（zé）當槽太窄時，顯得切屑寬，不易在（zài）槽中卷曲，往往（wǎng）切屑不（bú）流經槽底（dǐ）而形成（chéng）帶狀切屑。當槽太寬時，又顯得切屑窄，流動（dòng）較自由，變形不夠充分，也不折斷。

為（wéi）了得到滿意的斷屑效果，應按具體加工條件，選擇（zé）合適的斷屑槽寬度。對（duì）於硬度較低的工件材料，槽應選得（dé）窄些，反之，槽應選得寬些。