​車削加工中控製斷（duàn）屑的幾（jǐ）種方法

當（dāng）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（hé）損壞刀刃，嚴重時還會威脅到操作（zuò）者的安全（quán），所以（yǐ）采取必要的工藝措施，控製屑型和斷屑一直是（shì）機械加工行業中（zhōng）極為重要的工藝問題。

由於切屑是切屑層變形的產物，所以（yǐ），改變切削加工條件是改變切屑種類、實現斷屑的有效（xiào）途徑，而影響切屑加工（gōng）條件的（de）因素主要包括工件材（cái）料、刀具幾何角度及切屑用量等。

一般切（qiē）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（xiàng）鄰的工具、裝備上（shàng）；

2、切屑不得飛濺，以保證操作者與觀察者的安全；

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

4、保證（zhèng）刀具預（yù）定的耐用度，不能過早磨損並竭力（lì）防止其破損；

5、切屑流出時，不妨礙切削液（yè）的噴注；切屑不會劃傷機（jī）床（chuáng）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，底麵光滑，背麵呈毛絨狀（zhuàng）的切屑。當采（cǎi）用較大前角的刀具，以較（jiào）高的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生（shēng）這（zhè）種切屑。它是切削層不充分變形的產（chǎn）物。產生帶狀切屑（xiè）時，切削過程平穩，工件表麵粗糙度較（jiào）小，但切屑不易折斷，往往（wǎng）引起纏繞，拉毛工（gōng）件，甚至影響操作，所以不能忽視它的斷屑問題。

2、節狀切屑：節狀（zhuàng）切屑是一種底麵光滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋（wén）較深的切屑。當采用減小前角（jiǎo）的刀具，以較低的切削速度加（jiā）工塑性材料時，容易產生（shēng）這種（zhǒng）切屑。它是切屑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，工件表麵粗（cū）糙度較大。

3、粒狀切屑：粒狀切（qiē）屑是一種均（jun1）勻的顆粒狀切屑。當采用小前角刀具（jù），以很低的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生這種（zhǒng）切屑。它（tā）是切削層充分變形的產物，達（dá）到了材料產生剪（jiǎn）切破壞，使（shǐ）切屑沿厚度斷裂的程度，產生（shēng）粒狀切屑時（shí），切削工作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

4、崩碎切屑：崩碎狀切屑是一種不規則的細粒狀切屑（xiè）。它是切（qiē）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，突然崩裂而形成的切屑。形成崩碎狀切屑時，切削工作不穩定，刀刃上受到較大的衝擊力作用，已（yǐ）加工表麵粗糙不（bú）平。

由上可知，切屑的種（zhǒng）類隨工件材料、切（qiē）削條件的不同而不同。因此，在加工過程中可以通過觀察切（qiē）屑形（xíng）態來判斷切屑條件是（shì）否合（hé）適（shì），也可以通過（guò）轉化切（qiē）削條件改（gǎi）變切屑形態，使之向著有利於生產的方向（xiàng）轉化。

二、切屑折斷的原（yuán）理（lǐ）

金屬切削過程中，切屑是否容易折斷，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，它的硬度將會有所提（tí）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（xiè）變得硬而脆，當它受到交變的彎曲或衝擊載荷（hé）時就容易折（shé）斷。切屑所經受的塑性變形越大，硬脆現象越顯著，折斷也就（jiù）越容易。在切削難斷屑的高強度、高塑性、高韌性的材料時，應當設法增大切屑的變（biàn）形，以降低它的塑性和韌性，便於達到斷屑的（de）目的（de）。

切屑的變形可以由兩部分組成：

第一部分是切削過程中所形成的，我（wǒ）們稱之為基（jī）本變形。用平前（qián）刀麵車刀自（zì）由切削時所測得的切屑變形，比較（jiào）接（jiē）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（dǎo）棱、切削（xuē）速度三項。前角越小，負倒棱（léng）越寬、切削速度越低，則切屑的變形越（yuè）大，越有利於斷屑。所以，減小前角、加寬（kuān）負（fù）倒棱，降（jiàng）低切削速度可作為促進斷屑的措施。

第二部分（fèn）是切屑在流動和卷曲過程中（zhōng）所受的變形，我們稱之為附（fù）加變形。因為在大多數情況下，僅有切（qiē）削過程中的基本變形還（hái）不能使切屑（xiè）折斷，必須再增加一次附加變形（xíng），才能達到硬化和折斷（duàn）的目的。迫使切屑經受附加變形（xíng）的最（zuì）簡便的方法，就是在前刀麵上磨出（或壓（yā）製（zhì）出）一定形狀的斷屑槽，迫使切屑流（liú）入斷屑槽時再卷曲變形。切屑經受附加的再卷曲變形以後，進一步硬化和脆（cuì）化，當它碰撞到工（gōng）件或後刀麵上時，就（jiù）很（hěn）容易（yì）被折斷了。

三、斷屑方法

切屑斷與不（bú）斷的（de）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態或切屑應力達到其強度極限時（shí），就會斷屑，通常切屑（xiè）是卷曲後折斷的。

合（hé）理選擇刀具幾何角度、切削用量、磨斷屑槽是常用的斷屑方法。

1、減小前角、增（zēng）大主偏角：前角和主偏角是對斷屑影響較大的（de）刀具幾何角度。減小前角，加劇切屑變形，易於斷屑。由於將前（qián）角磨小，會增大切削力，限製了切削用量的提高，嚴重時會損壞刀（dāo）具（jù），甚至“悶車”，一般不單純采用減小前（qián）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（yǒu）利於減小（xiǎo）加工中的振動（dòng）。所以，增大主偏角是一種行之有效的斷屑方法。

2、減小切削速（sù）度（dù）、增大進給量改變切削用量是斷屑的另（lìng）一措（cuò）施。增大（dà）切削速度，切屑底層金屬（shǔ）變軟且切屑變形不充分，不利於斷屑；減小切削速度，反而容易斷屑。因（yīn）此，在車削時，可通過降低主軸轉速，減小切削速度來斷屑。增大（dà）進給量，可增加切削厚度，易於斷屑（xiè）。這是（shì）加工中常采用的（de）一種斷屑方法，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（xiǎn）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（zhuàng）、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（duàn）屑（xiè）槽有折線形、直線圓弧形、全圓弧形3種槽型。

在切削碳素鋼（gāng）、合（hé）金鋼、工具鋼時，可選用折線形、直線圓（yuán）弧形、斷屑槽；切削（xuē）高塑性材料工件時，例如純銅、不鏽鋼工件等，可選用（yòng）全圓弧形斷屑槽。

2）斷屑槽的寬（kuān）度

斷屑槽的寬度對斷屑的影響很大。一般來講，槽（cáo）寬越（yuè）小，切屑的卷曲半（bàn）徑越小，切屑上的彎曲應力越大，越易折斷。所以（yǐ），采用較小（xiǎo）的（de）斷屑槽寬對斷屑有利。但（dàn）斷屑槽寬度必須與進給量切削深度ɑp聯係起來（lái）考（kǎo）慮。

若斷屑槽寬（kuān）度與進給量基本合適（shì），則可形成C形切屑。如（rú）卷屑槽（cáo）太窄，易產生（shēng）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（xuē）變形不夠（gòu），不易折斷，往（wǎng）往不流經槽底（dǐ）而形成不斷的帶（dài）狀切屑。

切屑槽的寬（kuān）度也應與切削深（shēn）度相適當，否（fǒu）則（zé）當槽太窄時，顯得（dé）切屑寬，不易在槽中（zhōng）卷曲，往往切屑不流經槽底而形成帶狀切屑。當槽太寬時，又顯得切屑窄，流動較自由，變形不夠充分，也不折斷。

為了得（dé）到滿意的斷（duàn）屑效果，應按具體加工條件，選擇合適的斷屑槽寬度。對於硬度較低的工件材（cái）料，槽應選（xuǎn）得窄些，反之（zhī），槽應選得寬些。