車（chē）削加工中控製斷（duàn）屑的（de）幾種方法

當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損壞刀刃，嚴重時還會威脅到操作者的（de）安全，所以采取必要的工藝措施（shī），控製屑型和斷屑一（yī）直是機械加工行業（yè）中極為重要的（de）工藝問題。

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

一般切屑需要（yào）滿足以下幾個（gè）基（jī）本條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工件（jiàn）及其相鄰（lín）的工具、裝備上；

2、切屑不得飛濺，以保證操作者與觀察者的安全；

3、精（jīng）加工時（shí），切屑不（bú）可劃傷工件的已加工（gōng）表麵，影響已加工表麵（miàn）的質量；

4、保證刀具預定的耐用（yòng）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；切屑不會劃傷機床（chuáng）導軌（guǐ）或（huò）其他部件等。

一（yī）、切屑形（xíng）狀的分類

1、帶狀（zhuàng）切屑（xiè）：帶（dài）狀切（qiē）屑是一種連綿（mián）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，以較高的切削速度（dù）加工（gōng）塑性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層不充分變形的（de）產物。產生（shēng）帶狀切屑時，切削過程平穩，工件表麵粗糙度（dù）較小，但切屑不易折斷，往往引起纏繞，拉毛工件（jiàn），甚至影響操作，所以不能忽（hū）視（shì）它的斷屑問題。

2、節狀切屑：節狀切屑是一種底麵光滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋較深（shēn）的切屑。當采用減小前（qián）角（jiǎo）的刀具，以較低的切削速度加工（gōng）塑性材料時，容易產生這種切屑。它是切屑層較充分變（biàn）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，工件表麵粗糙度較大。

3、粒狀（zhuàng）切屑：粒狀切屑是一種均（jun1）勻的顆粒（lì）狀切屑。當采用小前角刀具，以很低的（de）切削速度加工塑性金屬材料時，容（róng）易產生這種切屑（xiè）。它是切削層充分變形的產物（wù），達到了（le）材料產生剪切破壞，使切屑沿厚度斷裂的程度，產生粒（lì）狀切屑時，切削工作不平穩，工（gōng）件表麵粗糙度較大。

4、崩（bēng）碎（suì）切屑：崩碎狀切屑是一種不規則的細粒狀切屑。它（tā）是切削脆性材料時，切削層在彈性變形後，幾乎不經塑（sù）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（xuē）工作不穩定，刀刃上受到較大的衝擊力作用（yòng），已加（jiā）工表麵粗（cū）糙不平。

由上可知（zhī），切屑的種類隨工件材料、切（qiē）削條件的不同而不同。因此，在加工過（guò）程中可以通過觀察切屑形態（tài）來判斷切屑條件是否（fǒu）合適，也可以通過轉化切削條（tiáo）件（jiàn）改變切屑形態，使之向著有（yǒu）利於生（shēng）產的方向轉化。

二、切（qiē）屑（xiè）折（shé）斷的原理

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

切削過程中所形成的切屑（xiè），由於經過了比較大（dà）的塑性變形，它的硬（yìng）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（jīng）過冷作硬化以後，切屑變得硬而脆，當它受（shòu）到交變的彎曲或衝擊載荷時（shí）就容易折斷。切屑（xiè）所（suǒ）經受的塑性變形越大，硬脆現象越顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的高強度、高塑性、高韌性（xìng）的材（cái）料時，應當設法增大切屑的變形，以降低它（tā）的塑性和韌性，便於達到斷（duàn）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（zhī）為基本變形。用平前刀麵車刀自由切削時（shí）所測得的切屑變形，比較（jiào）接近（jìn）於基本變形的數值。影響基本變形的主要因（yīn）素有刀具前角、負倒棱（léng）、切削速（sù）度三項。前角越小，負倒（dǎo）棱越寬、切削速（sù）度越低，則切屑的變形越大（dà），越有利於斷屑。所以，減小前角、加寬負倒（dǎo）棱，降低切削速度可作為促（cù）進斷屑的措（cuò）施。

第二部分是切屑在流動和卷曲過程中所受的變形，我們稱之為附加變形。因（yīn）為在大多數情況下，僅有切削過程中的基本變形還不能使切屑折（shé）斷，必須再（zài）增加一次附加變形，才能達到硬化和折斷的目的。迫使切屑經受附加變形的最簡便的方法，就是在前刀麵上磨出（或（huò）壓（yā）製出）一定形狀（zhuàng）的斷屑槽，迫使切屑流入斷屑槽時再（zài）卷曲變形。切屑經受附加的再卷曲變形以後，進一步硬化和脆化（huà），當它碰撞到工件或後刀麵上時，就很容易被折斷了。

三、斷屑方法

切（qiē）屑斷與不斷的根本原（yuán）因在於切屑（xiè）形成過程中的變形和應力，當切屑處於不（bú）穩定的（de）變（biàn）形狀態或切屑（xiè）應力達到（dào）其強度極限時，就會斷屑，通常切屑是卷曲後折斷的。

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

1、減小前角、增大主偏角：前（qián）角和主偏角是對斷屑影響較大的刀具幾（jǐ）何角度。減小前角，加劇切屑變形，易於（yú）斷屑。由於將前角磨小，會增大切削力，限製（zhì）了切削用量的提高，嚴（yán）重時會損壞刀具，甚至“悶車”，一般（bān）不單純采用（yòng）減小（xiǎo）前角來斷屑。增大（dà）主偏角，可增大切削（xuē）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，增大主偏角，有利於減小加工中的振動。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（sù）度、增大進給量改變切（qiē）削用量是斷屑的另一措施。增大切（qiē）削速度，切屑底層金屬變軟且切屑變形（xíng）不充分，不利於斷屑；減小切削速度，反而（ér）容易斷屑。因此，在車削時，可通過降低主軸轉速，減小（xiǎo）切削速度來斷屑（xiè）。增大進給量，可增加切削厚度，易於斷屑。這是加工中常采用的一種斷屑方法，不過（guò）應（yīng）當注意，隨著進（jìn）給量的增大，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（shé）線形、直線圓弧形、斷屑槽；切削高塑性材（cái）料工件時，例如（rú）純銅、不鏽鋼工件等，可選用全圓弧形斷屑槽。

2）斷屑槽的寬度

斷屑（xiè）槽的寬度對斷屑的影響（xiǎng）很（hěn）大。一般來講，槽寬越（yuè）小，切屑的卷曲（qǔ）半徑越小，切屑（xiè）上的彎曲應力（lì）越（yuè）大，越易折斷。所以，采用較小的斷屑槽寬對斷屑有利。但斷屑槽寬度必（bì）須與進給量切削深度ɑp聯係起來考（kǎo）慮。

若（ruò）斷屑（xiè）槽寬度與進給量基本（běn）合適，則可形成C形切屑。如卷（juàn）屑槽太窄，易產生堵屑現象，而使車刀負荷增加，甚（shèn）至損壞（huài）切削刃；若卷屑槽太寬，切（qiē）削（xuē）卷曲半徑（jìng）太（tài）大，則切削變形不（bú）夠（gòu），不易折斷，往往（wǎng）不流經槽底而形成不斷的帶狀切屑。

切屑槽的寬度也應與切削深（shēn）度相適當，否則當（dāng）槽太窄時，顯得切屑（xiè）寬，不易在槽（cáo）中卷曲（qǔ），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（jiào）自由，變形不夠充分（fèn），也不折斷。

為了得到滿意的斷屑效果，應（yīng）按具體加工條件，選（xuǎn）擇合適的斷屑（xiè）槽寬度。對於（yú）硬度較低的工件材料，槽（cáo）應選得窄些，反之，槽應選（xuǎn）得寬些。