​車削（xuē）加工中控製斷屑的幾種方法

當加工產生連綿不斷的帶狀切屑時，不僅（jǐn）容易劃傷工（gōng）件加工表（biǎo）麵和損壞刀刃，嚴重時還會威脅（xié）到操作（zuò）者（zhě）的安全，所以采取必要的工藝措施，控製（zhì）屑型（xíng）和斷屑一直是機械（xiè）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（xíng）的產物，所以，改變切削加工條件是改變切屑種類、實現（xiàn）斷（duàn）屑的（de）有效途徑，而影響切屑加工條件的因素主要包括工件材料、刀具幾何角（jiǎo）度及切屑用量等。

一（yī）般切（qiē）屑需要滿足以下（xià）幾個（gè）基本（běn）條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工（gōng）件及其相鄰的工具、裝備上；

2、切屑不得飛濺，以保（bǎo）證操作者與觀察者的安全；

3、精加工時，切（qiē）屑不可劃（huá）傷工件的已加工表麵，影響（xiǎng）已加工（gōng）表麵的質（zhì）量（liàng）；

4、保證刀具預定的耐（nài）用度，不能過早磨損並竭力防止其破損；

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

一、切（qiē）屑形狀的分類

1、帶狀切屑：帶狀切屑是一種連綿不斷的，底麵光滑，背麵呈毛絨狀的切屑。當采用較大前角的刀具，以較高的切削速（sù）度加（jiā）工塑性金屬材料時，容（róng）易產生這種切屑。它是切削（xuē）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（cū）糙度較小，但切屑不易折斷，往往引起纏繞，拉毛工件，甚至影響操作（zuò），所以不能忽視它的斷屑問題。

2、節狀切屑：節狀切（qiē）屑是一種底麵光滑，背麵（miàn）有（yǒu）明顯裂紋，且裂紋較深的切屑。當（dāng）采用減小前角的刀具（jù），以較低的切削速度加工塑性（xìng）材料時，容易產生這種切（qiē）屑。它是切（qiē）屑層較充分變形的產物，已達到了剪裂程度，產生節狀（zhuàng）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：粒狀切屑是（shì）一種均勻的顆粒狀切屑（xiè）。當采（cǎi）用小前角刀具，以很（hěn）低（dī）的切削速度加工塑性（xìng）金屬材（cái）料時，容易產生這種切屑。它是切削層充（chōng）分變形的產物，達到了（le）材料產（chǎn）生剪切破壞，使切屑沿厚度斷裂（liè）的程度，產生粒（lì）狀切（qiē）屑時，切（qiē）削工作不平穩，工件表麵粗糙度較（jiào）大。

4、崩碎切屑：崩碎（suì）狀切屑是一種不規則的細粒狀切屑。它是切削脆性材料時，切削層在彈性變（biàn）形後，幾乎不經塑性變形階段，突然（rán）崩（bēng）裂而形成的切屑。形成崩碎（suì）狀切屑時，切削工作（zuò）不穩（wěn）定，刀刃上受到較大的（de）衝擊力作用，已加工表麵粗糙不平。

由上可知，切屑（xiè）的（de）種類（lèi）隨工件材料、切削條件的不同而不同。因（yīn）此，在加工過（guò）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件（jiàn）改變切屑形態，使之向著有利於生產的（de）方向轉化。

二、切屑折斷的原理

金屬切（qiē）削過程中，切屑是否容易折斷，與切（qiē）屑的變（biàn）形有直接（jiē）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（xìng）變（biàn）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（yìng）化以後（hòu），切屑變得（dé）硬而（ér）脆（cuì），當它受到交變的彎曲或衝擊載荷時就容（róng）易折斷。切屑所經受的塑性變（biàn）形越大（dà），硬脆現象越顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的（de）高強度、高塑性、高（gāo）韌（rèn）性的材料時，應當設法（fǎ）增大切屑的變形，以降低它的塑性和韌性，便於達到斷屑的目的。

切屑的變（biàn）形可以由兩部（bù）分組成：

第一部分是（shì）切削過程中所形成的，我們稱之為基本變形（xíng）。用平前刀麵車（chē）刀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（jī）本變形（xíng）的主要因素有刀（dāo）具前（qián）角、負倒棱、切削速度三項（xiàng）。前角越小，負倒（dǎo）棱越寬、切削速度越低，則切屑的變形越大，越有利於斷屑。所以，減小前（qián）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（bù）分是切屑在流動和卷曲過程中（zhōng）所受的變形，我們稱之為附加變形。因為在大多數情況下，僅有（yǒu）切削過程中（zhōng）的基本變形還不能（néng）使切屑折斷，必須再增加一次附加變形（xíng），才能達到硬化和折斷的目的。迫使切屑經受附加變形的最簡便的方法，就是在前刀麵上（shàng）磨出（或壓製出）一定形狀的斷屑槽（cáo），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以後，進（jìn）一步硬化和脆化（huà），當它碰撞到工件或後刀麵上時，就很（hěn）容易被折（shé）斷了。

三、斷屑（xiè）方法

切屑斷與不斷的根本原因（yīn）在於切屑形成（chéng）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（dào）其強度極（jí）限（xiàn）時，就會斷屑（xiè），通（tōng）常切屑是卷曲後折斷的。

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、增大主（zhǔ）偏角：前角和（hé）主偏角是（shì）對斷屑影響較大的刀（dāo）具幾何（hé）角度。減小（xiǎo）前角，加（jiā）劇切屑變形，易於斷屑（xiè）。由於將前角磨（mó）小，會增大切削力，限製了切削用量的提高，嚴重（chóng）時會損壞刀具，甚至“悶車”，一般不單純采用減（jiǎn）小前角來斷屑。增大主（zhǔ）偏角，可增大切削厚度，易於斷屑。例如，同樣（yàng）條件下（xià）90°刀就比45°刀容（róng）易斷屑。另外，增大主偏角，有利於減小加工中（zhōng）的（de）振動。所以，增大主偏角是一種行之有效的斷屑方法。

2、減小切削速度（dù）、增大進給量改變切削用量是斷屑的另一措（cuò）施。增（zēng）大切削速度，切屑（xiè）底層金屬變軟且切屑變（biàn）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，可通過降低主軸轉（zhuǎn）速，減（jiǎn）小切削速度（dù）來斷屑。增大進給量，可增加切削厚度，易於（yú）斷屑。這是（shì）加工（gōng）中常采用的一（yī）種斷屑方法，不（bú）過應當注意，隨著進給量（liàng）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（xiè）槽，是指在（zài）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（xíng）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、合金鋼（gāng）、工具鋼時，可選用折線（xiàn）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（gōng）件等，可選用全圓弧形斷屑槽。

2）斷屑槽的寬度

斷屑槽的寬度對斷屑的影響很（hěn）大。一般來講，槽寬（kuān）越小，切屑的卷曲半徑越（yuè）小，切屑上的彎曲應力越大，越易折斷。所以，采（cǎi）用較小的斷屑槽寬對（duì）斷屑有利。但斷（duàn）屑（xiè）槽寬（kuān）度必須與進給量切削深度ɑp聯係起來考慮。

若斷屑槽寬度（dù）與進給量基本合適（shì），則可形成C形切屑（xiè）。如卷屑槽太窄（zhǎi），易產（chǎn）生堵（dǔ）屑現象，而使車刀負（fù）荷增加，甚至損壞切削刃；若卷屑槽太（tài）寬，切削卷（juàn）曲半徑太大，則切削（xuē）變形不夠，不（bú）易折斷，往（wǎng）往不流經（jīng）槽（cáo）底而形成不斷的帶狀切屑。

切屑槽的寬度也應與切削深度相適當，否則當槽太窄時，顯得切屑寬，不易在槽中卷曲，往往切屑不流經槽底而形成帶狀切（qiē）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。

為了得到滿意的斷屑效果，應按具（jù）體（tǐ）加工條件，選擇合適的斷屑槽寬度。對於（yú）硬度較低（dī）的工件材料，槽應（yīng）選（xuǎn）得窄些，反之，槽應選得寬（kuān）些。