車削加工中控製斷屑的幾種方法（fǎ）

當加工產生連綿不斷的帶（dài）狀切屑時，不（bú）僅容易劃傷工（gōng）件加（jiā）工表（biǎo）麵和損壞刀刃，嚴重時還會威（wēi）脅到操作者的安全，所以采取必要的工藝措施，控製屑型（xíng）和斷屑一直是機械加（jiā）工行業中極為重要的工藝問題。

由於切屑是切屑層（céng）變形的（de）產物，所以，改變切削加工條件是改變切屑種類（lèi）、實（shí）現斷屑的有效途徑，而影響切屑加工條件的因素主要包括工件材料（liào）、刀具幾（jǐ）何角度及切屑用量等。

一般切屑需要滿（mǎn）足以下幾個基本條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工件及其相鄰的工具、裝備上（shàng）；

2、切屑不得飛濺，以保證操作（zuò）者（zhě）與觀察者的安全；

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

4、保證（zhèng）刀具預定的耐用度（dù），不能過早（zǎo）磨損並竭力防止其破損；

5、切屑流出時，不妨礙切削液的噴注；切（qiē）屑不（bú）會劃傷機床導軌或其他部件（jiàn）等。

一、切屑形狀的分類

1、帶狀（zhuàng）切屑：帶狀切（qiē）屑是一種連（lián）綿不斷的，底麵光滑，背麵（miàn）呈毛絨狀的切屑。當（dāng）采用較大前角的刀具，以較高的切削速度加工塑（sù）性金屬（shǔ）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，往往引起纏繞，拉毛工件，甚至影響操（cāo）作，所以不能忽（hū）視它的斷屑問題。

2、節（jiē）狀切屑：節狀切（qiē）屑是一種底麵（miàn）光滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋較深（shēn）的切屑（xiè）。當采用減（jiǎn）小前角的刀具，以較低（dī）的切削速度加工塑性材料時，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（bú）平穩，工件表麵粗糙度較大。

3、粒狀切屑：粒狀切屑（xiè）是一種均勻的顆粒狀切屑（xiè）。當采用小前角刀具，以很低的切削速（sù）度加工塑性金屬材料時，容易產生這種（zhǒng）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（huài），使切（qiē）屑沿厚度斷裂的程度，產生粒狀切屑時，切削工作不（bú）平穩，工件表麵粗糙度較大。

4、崩（bēng）碎切屑：崩碎（suì）狀（zhuàng）切屑是一種不規則（zé）的細粒狀切屑。它是切削脆性材料（liào）時，切削層（céng）在彈性變形後，幾乎不經塑性變形階段，突然崩裂（liè）而形成的切屑。形成崩碎狀切屑時（shí），切削工作不穩（wěn）定，刀刃上受到較（jiào）大的（de）衝擊力作用，已加工表麵粗（cū）糙（cāo）不平。

由上可知，切屑的種類隨工件材料、切削條件的不同（tóng）而不同。因此，在加工（gōng）過程中可以通過觀察切（qiē）屑形（xíng）態來（lái）判斷切（qiē）屑條件是否合（hé）適，也可以（yǐ）通過轉化切削條件改變切屑形態，使之向著有利於生產（chǎn）的方向（xiàng）轉化（huà）。

二、切（qiē）屑折斷的原理

金屬（shǔ）切削過（guò）程（chéng）中，切屑是否（fǒu）容易折斷，與切屑的變形有直接（jiē）聯係，所以研究切屑折斷原（yuán）理必須（xū）從研（yán）究切屑變形的規律入手。

切削過（guò）程中所形成的切屑，由於經過了比較（jiào）大的塑（sù）性變形，它的硬度將會有所提高，而（ér）塑性和（hé）韌性則顯著降低（dī），這種現象叫（jiào）冷作硬化。經過冷作硬化以後，切屑變（biàn）得（dé）硬而脆，當它受到交變的彎曲或衝擊載荷時就容易折斷。切屑所經受的塑性變形越大，硬（yìng）脆現象越顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的（de）高強度（dù）、高塑（sù）性（xìng）、高韌性的材料時，應當設法增大切屑（xiè）的變形，以降低它的塑（sù）性和韌（rèn）性（xìng），便於達（dá）到斷屑的目的。

切屑的變形可以由兩部分組成：

第一部分是切削過程中所（suǒ）形成的，我們稱之為基本變形。用平前刀麵車刀自由切削時所測得的切屑變形，比較（jiào）接近於基本變形的數值（zhí）。影響（xiǎng）基本變形的（de）主要因素有刀具前角、負倒棱、切削速度三項。前角越小，負倒棱越寬、切削速度越低，則（zé）切屑的變形越大，越有利於斷屑。所（suǒ）以，減小前角、加寬負倒棱（léng），降低切削（xuē）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，僅有切削過程中的基本變形（xíng）還不能使切屑折斷，必須（xū）再（zài）增加一次附加變形，才能達到硬化和折斷的目的。迫使切屑經（jīng）受附加變形的最簡便的方法（fǎ），就是在前刀麵（miàn）上磨出（或壓製出）一定形狀的斷屑槽，迫使（shǐ）切屑流入斷屑槽時再卷曲變形。切屑經受附加的（de）再卷曲變形以（yǐ）後，進一步硬化和（hé）脆化（huà），當它碰撞（zhuàng）到工件或（huò）後刀麵上時，就很容易被折斷了。

三、斷屑方法

切屑斷與不斷的根本原（yuán）因（yīn）在於切屑形成過程中的變形（xíng）和應力，當切屑處於不穩定的（de）變形狀態或切屑應力達到其強度極限（xiàn）時，就會斷屑，通常切屑是卷曲（qǔ）後折斷的。

合理選擇刀具幾（jǐ）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（qián）角（jiǎo）和主偏角是對（duì）斷（duàn）屑影響較大的刀具幾何角度。減小前角，加劇切屑變形，易於斷屑。由於將前角磨小，會增大切削力，限製了切削用量的（de）提高（gāo），嚴重時會損壞（huài）刀具，甚至“悶車（chē）”，一般不單（dān）純采用減小前角來斷屑（xiè）。增（zēng）大主偏角，可增大（dà）切削厚度，易於斷屑。例如，同樣條件下90°刀就比45°刀（dāo）容易斷屑。另外（wài），增大主偏角，有利於減小（xiǎo）加工中的振動。所（suǒ）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、增大（dà）進（jìn）給量改變切削用量是斷屑的另一措施。增大切削（xuē）速度，切屑底層金屬變軟且（qiě）切屑變形不充分，不利於斷屑；減小切（qiē）削速度，反而（ér）容易斷屑。因此，在車（chē）削時，可通過（guò）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（xuē）厚度，易於斷屑。這是加工中（zhōng）常采（cǎi）用的（de）一種斷屑方法，不過應當注意，隨著進給量的增大（dà），工件表麵粗糙（cāo）度值將會明顯增（zēng）大。

3、開設斷屑槽：斷屑槽，是指在刀具前刀麵上（shàng）做（zuò）出的槽（cáo）。斷屑槽的形狀（zhuàng）、寬度及槽斜（xié）角都（dōu）是影響斷屑的因素。

1）斷屑槽的形狀

常用的斷屑槽有折線形、直線圓弧形、全（quán）圓弧形3種槽型。

在（zài）切削碳素鋼（gāng）、合金（jīn）鋼、工具鋼時，可選（xuǎn）用（yòng）折線形、直線圓弧形（xíng）、斷（duàn）屑槽；切削高（gāo）塑性材料工件時，例如純銅、不鏽（xiù）鋼工件等，可選（xuǎn）用全圓弧形斷屑槽。

2）斷屑槽（cáo）的寬度

斷屑槽（cáo）的（de）寬度對斷屑的影響很大。一般來講，槽寬越小，切屑的卷曲半徑越小，切屑上的（de）彎曲應力越大，越（yuè）易折（shé）斷。所以，采用較小的斷屑槽寬對斷屑（xiè）有利。但斷屑（xiè）槽寬度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，則可形成C形切屑。如（rú）卷屑槽（cáo）太窄，易產生堵屑現象，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（zé）切削變形不夠，不易折斷，往往（wǎng）不流經（jīng）槽底而形成（chéng）不（bú）斷的（de）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（qiē）屑寬，不易在槽中卷曲，往往切屑不（bú）流經槽底而形成帶狀切屑。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（duàn）。

為了得到滿（mǎn）意的斷屑效果，應按具體加工條（tiáo）件，選擇合適的斷屑槽寬度。對於（yú）硬（yìng）度較低的工件材料，槽應選得窄些，反之，槽應選得寬些。