車削（xuē）加工中控製斷屑（xiè）的（de）幾種方法

當加工產生連綿不斷（duàn）的帶狀切屑時（shí），不僅容（róng）易劃傷工件加（jiā）工表麵和損壞（huài）刀刃，嚴重時還會威脅到操作（zuò）者的安（ān）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工（gōng）行業（yè）中極為重要的（de）工藝問題。

由於切屑是（shì）切屑層變形的產物，所以，改變（biàn）切削加工條件（jiàn）是改變切屑（xiè）種類、實現斷屑（xiè）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、刀（dāo）具幾何角（jiǎo）度及（jí）切屑用量等。

一般（bān）切屑需要滿足以下幾個基本條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工件及其相鄰的工具、裝備上；

2、切屑不（bú）得（dé）飛濺（jiàn），以保證操作者（zhě）與觀察者的安全；

3、精加工（gōng）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（bǎo）證刀具預定的耐用度（dù），不能過早磨損並竭力防（fáng）止（zhǐ）其破損；

5、切（qiē）屑流出時，不妨（fáng）礙切削液的噴注；切屑不會劃傷機床導軌或其他（tā）部件等。

一、切屑形狀的分類（lèi）

1、帶狀切（qiē）屑：帶狀切屑是一種連（lián）綿不斷的，底麵光滑，背麵呈毛絨狀的切屑。當采用較大前角（jiǎo）的（de）刀（dāo）具，以較（jiào）高的（de）切（qiē）削速度加工塑（sù）性金屬材料時，容易產生這（zhè）種切屑。它是切削層（céng）不（bú）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（lā）毛工（gōng）件，甚至影響操作，所（suǒ）以不能忽（hū）視它的斷屑問題。

2、節狀切屑：節（jiē）狀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（cǎi）用減小前角的刀具，以較低的切削速度（dù）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、粒狀切屑：粒狀切屑（xiè）是一種均勻的顆粒狀切屑。當（dāng）采用小前角（jiǎo）刀具，以很低的切削速度加工塑性金屬材料（liào）時，容易產生這種切屑。它是（shì）切削層充分變（biàn）形的產物，達到（dào）了材料產生剪（jiǎn）切破壞，使切屑沿厚（hòu）度斷裂的程度，產生粒狀切（qiē）屑時（shí），切（qiē）削工作不平穩，工件表麵粗糙度較大。

4、崩碎切（qiē）屑：崩碎狀切屑是一種不規則的（de）細粒狀切屑。它是切削脆性材料時，切削層在彈性變形後，幾乎不經塑性變形階（jiē）段，突然崩（bēng）裂而形成的切屑（xiè）。形成崩碎狀切屑時（shí），切削（xuē）工作不穩定，刀刃上受到較大的衝擊力作用，已加工表麵（miàn）粗糙不平。

由上可知，切屑的種類隨工件材料、切削條件的不同而不同。因此（cǐ），在加（jiā）工過程中可以通過（guò）觀察切屑（xiè）形態來判斷（duàn）切屑條件（jiàn）是否合適，也可以通過轉化切削條（tiáo）件改變切屑形態，使之向著有利於生產的方向轉化。

二、切屑折斷的原理（lǐ）

金屬切削過程中，切屑是（shì）否容易折斷，與切屑的變形有直接聯係，所以研究切屑折斷原（yuán）理必須從研究切屑變形（xíng）的規律入手。

切削過（guò）程中所形（xíng）成的切屑，由於經過了比較大的塑性變形（xíng），它的硬度將會有所提高，而塑性和（hé）韌性則顯著降低，這種現象叫冷作硬化。經過冷作硬化以後，切屑變得硬而脆，當它受到交變的彎曲或衝擊（jī）載荷時就（jiù）容易折斷。切屑所經受的塑性（xìng）變形越大（dà），硬脆現象越顯著，折斷（duàn）也就越容易。在切削難斷屑的高強度、高塑性、高韌性的材料時，應當設（shè）法（fǎ）增大切屑的變（biàn）形，以（yǐ）降低它的（de）塑（sù）性和韌性（xìng），便於達到斷屑的目的。

切屑的變形可以由兩（liǎng）部分組成：

第一部分是切削過程（chéng）中所形成的，我（wǒ）們（men）稱之為基本變形。用平前刀（dāo）麵車刀自（zì）由切削時所測得的切屑變形，比較接近（jìn）於基本變形的數值。影響基本變形（xíng）的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，則切屑的變形越大，越有（yǒu）利於斷屑（xiè）。所以，減小前角（jiǎo）、加（jiā）寬負倒棱，降低切削速度可作（zuò）為促進斷屑的措施。

第二（èr）部分是切屑在流動和卷（juàn）曲（qǔ）過程（chéng）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，僅有切削過程中的基本變形還不能（néng）使切屑折（shé）斷，必須再增加一次（cì）附加變形，才（cái）能達（dá）到（dào）硬化和（hé）折斷的目的。迫使切屑經受附（fù）加變形的最簡便的方法，就是（shì）在前刀（dāo）麵上磨出（chū）（或壓製出）一定形（xíng）狀的（de）斷屑槽，迫使切（qiē）屑流入斷屑槽時再卷曲變形。切屑經受附加的再卷曲變形以後，進一步硬化和脆化，當它碰（pèng）撞到工件或後刀麵上時，就很容易被折斷了。

三、斷屑方法

切屑斷與不斷的根本原因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變形狀態或（huò）切屑應力達到其（qí）強度極限時，就會斷屑，通常切屑是卷曲後折（shé）斷的。

合理選擇刀具幾何角（jiǎo）度、切削用量、磨斷屑槽是常用（yòng）的斷屑方法（fǎ）。

1、減小前角、增大主偏角：前角和主偏角是對斷屑影響（xiǎng）較大的刀具幾何角度（dù）。減小前角，加劇切屑變（biàn）形（xíng），易於斷屑。由於（yú）將前角磨小，會（huì）增大切削力，限製了（le）切削用量的提高，嚴（yán）重時會損壞刀具，甚至（zhì）“悶車”，一般不單純采用減小前角來斷屑。增大主偏角，可增大切削厚度（dù），易於斷屑。例（lì）如，同樣條（tiáo）件下（xià）90°刀就比45°刀（dāo）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（yǒu）效的斷屑方法。

2、減小切削速度、增大進給量改變切削用量是斷屑（xiè）的另一措（cuò）施。增大切削（xuē）速度，切屑底層金屬變軟且切屑變形不充分（fèn），不（bú）利於斷屑；減小切削速度，反而容（róng）易（yì）斷屑。因此，在車削時（shí），可通過降低主軸轉速，減小切削速度（dù）來斷（duàn）屑。增大（dà）進給量，可增加切削（xuē）厚（hòu）度，易於（yú）斷屑。這（zhè）是加工（gōng）中（zhōng）常采用的一種斷屑方法，不過應（yīng）當注意，隨著（zhe）進給量的增大，工件表麵粗糙度值（zhí）將會明顯增大。

3、開設斷屑（xiè）槽：斷屑槽，是（shì）指在刀具前刀麵上做出的槽。斷屑槽的形狀、寬度及（jí）槽斜角都是影響斷（duàn）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、工具鋼時，可選用折線形、直線圓弧形、斷屑槽；切削（xuē）高（gāo）塑性材料工件時，例如純銅（tóng）、不鏽鋼工件（jiàn）等，可選用（yòng）全圓弧形斷屑（xiè）槽（cáo）。

2）斷屑槽的寬度

斷屑槽的寬度對斷（duàn）屑的影響很大（dà）。一般來講，槽寬越（yuè）小，切屑的卷曲半徑越小，切（qiē）屑上（shàng）的彎曲應力越大，越易折斷。所以，采用較小的斷屑（xiè）槽寬對（duì）斷（duàn）屑（xiè）有利。但斷屑槽（cáo）寬度必須與（yǔ）進給量切削深度（dù）ɑp聯係（xì）起來考慮。

若斷屑（xiè）槽寬度（dù）與（yǔ）進給量基本合（hé）適，則可（kě）形成C形切屑。如卷屑槽太窄，易產生堵屑現象，而使車刀負荷（hé）增加，甚至損（sǔn）壞切削刃；若（ruò）卷屑槽太寬，切削卷曲（qǔ）半徑太大，則切削變形不夠，不易折斷，往往（wǎng）不流經槽（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（shí），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屑。當槽太寬時，又顯得切屑窄，流動較（jiào）自由，變形不夠充分，也不折斷。

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