車削加工中控製斷屑（xiè）的幾種方法

當加工產生連綿不斷的帶狀（zhuàng）切屑時，不僅容（róng）易劃傷工件加（jiā）工表麵（miàn）和損壞刀刃，嚴重時還會威脅（xié）到操作者的安全，所以采取必要的工藝措施，控製（zhì）屑型和斷屑一直是機械加工行業中極為重要的工藝問題。

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（shí）現斷屑的有效途徑，而影響切屑加工條（tiáo）件的因素主要包括工件（jiàn）材料、刀具（jù）幾何角度及切屑用量等（děng）。

一般切屑需要滿足以下幾個基本條件：

1、切屑不得纏（chán）繞在刀具（jù）、工件及其相鄰的工具、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）屑不可劃傷工件的已加工（gōng）表麵，影響已加工表麵的（de）質量；

4、保證刀（dāo）具預定的耐（nài）用度，不能過早磨損並（bìng）竭力防止其破損；

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

一、切屑形狀的（de）分類

1、帶狀切（qiē）屑：帶狀切（qiē）屑（xiè）是一種連綿不斷的，底麵光滑（huá），背麵呈（chéng）毛絨狀的切屑。當采（cǎi）用較大前角的刀具，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。它是切削層不充分變形的產物（wù）。產（chǎn）生帶（dài）狀切屑時，切削過程平穩，工件表麵粗糙（cāo）度較小，但切屑不易折斷（duàn），往往引起纏繞，拉毛（máo）工件，甚至影響操作，所（suǒ）以不能（néng）忽視它的斷屑問題。

2、節（jiē）狀切屑：節狀切屑是一種底麵（miàn）光滑，背麵有明顯裂紋（wén），且裂紋較深的切屑。當采用減（jiǎn）小前角的（de）刀具，以較低的切削速（sù）度加工塑性材料（liào）時，容（róng）易產生這種（zhǒng）切屑。它是切屑層較充分變形的產物，已達到了（le）剪裂程度（dù），產生節狀切屑（xiè）時，切（qiē）屑（xiè）工作不平穩，工（gōng）件表麵粗（cū）糙度較大。

3、粒狀（zhuàng）切屑：粒狀切屑是一（yī）種均勻（yún）的顆粒狀切屑。當采用小（xiǎo）前角刀具，以很（hěn）低的切削（xuē）速度加工塑性金屬材料時，容易產生（shēng）這種切（qiē）屑。它是切削層充分變形的產（chǎn）物，達到了材料產生剪切破壞，使切屑沿厚（hòu）度（dù）斷裂的程度，產生粒狀切屑時（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。它是切削脆性（xìng）材料時（shí），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（xiè）。形成崩碎狀切屑時，切削工作不穩定，刀刃上受到較大的（de）衝擊力作用，已加工表麵粗糙不（bú）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（cǐ），在（zài）加工過程中可以通過（guò）觀察切屑形態來判斷切屑（xiè）條件是否合適，也可以通（tōng）過轉化切削條件改變切屑形（xíng）態，使之（zhī）向著有利於生產的方向轉化。

二、切屑折斷的原理

金（jīn）屬切削過程中，切屑是否容易折斷，與切屑的變形有直（zhí）接聯係，所（suǒ）以研究切屑折斷原理必須從研究切屑變（biàn）形的規律入手。

切削過程中所形成（chéng）的切屑，由於經過（guò）了比較大的塑性（xìng）變形，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（guò）冷作硬（yìng）化（huà）以後，切屑變得（dé）硬而（ér）脆，當它受（shòu）到交變的彎曲或衝擊載荷時就容易折斷。切屑（xiè）所經受的塑性（xìng）變形越大（dà），硬脆現象（xiàng）越顯著（zhe），折斷也就越容易。在（zài）切削（xuē）難斷屑的高強度、高塑性（xìng）、高韌性的材料時，應當設法增大切屑的變形，以降低它的塑性和韌性，便（biàn）於達到斷（duàn）屑的（de）目的。

切屑的變形可以由兩部分組（zǔ）成：

第一部分是切削過程中所形成的，我們稱之為基本變形。用平前刀麵車（chē）刀自由切削（xuē）時所測（cè）得的切屑變形，比較接近於基（jī）本變形的數值（zhí）。影響基本變形的主要因素有刀具前角、負倒棱、切削速度（dù）三項。前角越小，負倒（dǎo）棱越寬、切削速度越低，則切屑的變（biàn）形越大，越有（yǒu）利於斷屑。所以，減小前角、加（jiā）寬負倒棱，降（jiàng）低切削速度可作（zuò）為（wéi）促進斷屑的措施（shī）。

第（dì）二部分是切屑在流動（dòng）和卷曲過程中所受（shòu）的變形，我們稱之為附（fù）加變形。因為在（zài）大多數情況下，僅有切削過程中的（de）基本變形還不能使切屑折斷（duàn），必（bì）須再增加一次附加變形，才能達到硬化和折斷的目的。迫使切屑經受附加（jiā）變形的最簡便的方法，就是（shì）在前刀麵上磨出（或壓製出）一定形狀（zhuàng）的斷屑槽，迫使切（qiē）屑流入斷（duàn）屑槽時再卷曲變形（xíng）。切屑經受附加的再卷曲變形以後，進一步硬化和脆化，當它碰撞到工件或後刀麵上時，就很容易（yì）被折斷了。

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（yīng）力，當切（qiē）屑處於不穩定的變形狀態或切屑應力達（dá）到其強度極限時，就會斷屑，通常（cháng）切屑（xiè）是卷曲後折（shé）斷的。

合理選擇刀具幾何（hé）角度、切（qiē）削用量、磨斷屑槽（cáo）是常用的斷屑方法。

1、減小前（qián）角、增大主偏角（jiǎo）：前角（jiǎo）和（hé）主偏角是對斷屑影響較大的刀具幾何角（jiǎo）度。減小前角（jiǎo），加（jiā）劇切屑變形，易於斷屑（xiè）。由於（yú）將（jiāng）前角磨小，會增（zēng）大切削力，限（xiàn）製了切削用量的提高（gāo），嚴重時（shí）會損壞刀具，甚至“悶車”，一般不（bú）單純采（cǎi）用減小前（qián）角來斷屑（xiè）。增大主偏角，可增大切削厚（hòu）度，易於斷屑。例如，同樣（yàng）條件下90°刀（dāo）就比45°刀容易（yì）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（yī）種行之有效的斷屑方法。

2、減（jiǎn）小切削速度、增大進給量改變（biàn）切削用量（liàng）是斷屑的（de）另一措施。增大切削速度，切屑底（dǐ）層金屬變軟且切屑變形不充分，不利（lì）於斷屑；減小切削速度，反而容易斷屑。因此，在車削（xuē）時，可通過降低（dī）主軸轉速（sù），減小切削速度來斷屑。增大進給量（liàng），可增加切削厚度，易（yì）於（yú）斷屑。這（zhè）是加工中常采用的一種斷屑方法，不過應當注意，隨著進給量的增大（dà），工（gōng）件表麵粗糙度值將會明顯增大。

3、開設斷屑槽：斷屑槽（cáo），是指在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）斷屑槽的形狀

常用的斷屑槽有折線（xiàn）形、直（zhí）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（shí），可選用（yòng）折線形、直線圓弧形（xíng）、斷屑槽；切削高塑性材料工（gōng）件（jiàn）時，例（lì）如純銅、不鏽鋼工件等，可選（xuǎn）用全圓弧形斷屑槽。

2）斷屑槽的寬度

斷屑槽的寬度對斷（duàn）屑的影響很大。一般來講，槽寬越小，切（qiē）屑的卷曲半徑越小，切屑上（shàng）的彎曲應力越大，越易折斷。所以，采用較小的斷屑槽寬（kuān）對斷（duàn）屑有利。但斷屑槽寬度必須與進給量切削深度ɑp聯（lián）係起來考慮。

若斷屑槽寬度與進給量基本合適，則可形成C形切（qiē）屑。如（rú）卷屑槽太窄，易產（chǎn）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（tài）寬，切削卷曲半徑太大，則切削變形不夠，不易折斷，往往不流經槽底而（ér）形成不斷的帶狀切屑（xiè）。

切屑槽的寬（kuān）度也應與切削深度相（xiàng）適當，否則當槽太窄時（shí），顯得切屑（xiè）寬，不易（yì）在槽中卷曲，往往切屑不流經槽底而形成帶狀切屑。當槽太寬時，又（yòu）顯得（dé）切屑窄，流動較（jiào）自由，變形不夠充分，也不（bú）折斷。

為了得到滿意的斷屑效（xiào）果（guǒ），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（de）工件材料，槽應選得窄些，反之，槽應選得寬（kuān）些。