車削（xuē）加工中控（kòng）製斷屑的幾（jǐ）種方法

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

由於切屑是切屑層（céng）變形的產物，所以，改變切削加工（gōng）條件（jiàn）是（shì）改變切（qiē）屑種類、實現斷屑的有效途徑，而影響切屑加工條（tiáo）件的（de）因素（sù）主要包括工件材料、刀具幾何（hé）角度及切屑用量（liàng）等。

一般切屑需要滿足以下幾（jǐ）個基本條件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工件及其相鄰的（de）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、精加工時（shí），切（qiē）屑不可劃傷工件的已（yǐ）加工表麵，影響已加工表麵的質量；

4、保證刀具預定的耐用度，不能過早磨損並竭力防止其破（pò）損；

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

一、切屑形（xíng）狀的分類

1、帶（dài）狀切屑：帶狀切屑是（shì）一種連綿不斷的，底麵光滑，背麵呈（chéng）毛絨狀的切屑。當采用較大前角的刀具，以較高（gāo）的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生這種（zhǒng）切屑。它是切削（xuē）層（céng）不充分變形的產物。產生帶狀切（qiē）屑時（shí），切削（xuē）過程平穩，工件表麵粗糙度較小，但切屑（xiè）不易折（shé）斷，往往引起纏繞，拉毛工件，甚（shèn）至影（yǐng）響操作，所以不能忽視它的斷屑問題。

2、節狀切屑：節（jiē）狀切（qiē）屑是一種底麵光滑，背麵有明顯裂紋，且裂紋較（jiào）深的切屑。當采用減小（xiǎo）前角的刀具，以較低的切削速度加工塑性材料時，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（wěn），工件表麵粗糙度較大。

3、粒狀（zhuàng）切屑：粒狀切屑是一種均（jun1）勻的顆粒狀切屑。當采用小前角刀具，以很低的切削速度加工塑性金（jīn）屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層充分變形的產物，達到了（le）材料產生（shēng）剪切破壞，使切屑沿厚度斷裂的（de）程度，產（chǎn）生粒狀切屑時，切（qiē）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（qiē）削脆性材料時，切削層在彈性（xìng）變形後，幾乎不經塑性變形階段，突然崩裂而形成的（de）切屑。形成崩碎（suì）狀切屑時，切削工作（zuò）不穩定，刀（dāo）刃上受到較大的衝擊力作用，已加（jiā）工表麵粗糙不（bú）平。

由上（shàng）可知，切屑的種類隨工件材料、切削條件的不同而不同（tóng）。因此，在加工過（guò）程中可以通過（guò）觀（guān）察切屑形態來判斷切屑（xiè）條（tiáo）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方向轉化（huà）。

二（èr）、切屑折斷的原理

金屬切削過程中，切屑是否容易（yì）折斷，與（yǔ）切屑的變形有直接聯係，所以研究切屑折（shé）斷原理必須從研究切（qiē）屑變形的規律入手。

切削過程（chéng）中所形成的切屑，由於經過了比較大的塑性變形，它的（de）硬度將會有所提高（gāo），而塑性和韌性則顯著降低，這種現象（xiàng）叫冷作硬化。經過冷作硬（yìng）化以（yǐ）後，切（qiē）屑變得硬而脆，當它受到交變的（de）彎曲或衝擊載荷時就容易折斷。切（qiē）屑所經受的（de）塑性（xìng）變形越大（dà），硬（yìng）脆現象越顯著，折斷也就越容易。在切削（xuē）難斷（duàn）屑的高強度、高塑性、高韌性的材料時，應當設法增大（dà）切屑的變形，以降（jiàng）低它（tā）的塑性和韌性，便於達到斷屑的目的。

切屑的變形可以（yǐ）由兩部分組成：

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（qián）刀麵車刀自由切削時所測得的切屑變形（xíng），比較接近於基（jī）本變形的數值。影響基本變形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（sù）度（dù）越（yuè）低，則切（qiē）屑的變形（xíng）越（yuè）大，越有利於斷屑。所以，減小前角、加（jiā）寬負倒棱，降低切削速度可作為促進斷屑的措施。

第二部分（fèn）是切（qiē）屑在流動和卷曲過程（chéng）中所受的變形，我們稱之為附（fù）加（jiā）變形。因為在大多數情況下，僅有切（qiē）削過程中的基本（běn）變形還不能使切屑折（shé）斷，必須再增加（jiā）一次附加變形，才能達到硬化（huà）和折（shé）斷的（de）目的。迫（pò）使切屑經受（shòu）附加變形的最簡便的方法，就是在前刀麵上磨（mó）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（jiù）很容易被（bèi）折斷了。

三、斷屑方（fāng）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（hé）應力，當切屑處於不穩定的變形狀態或切屑應力達到其強度極限時，就會斷屑，通常切屑是卷曲後折斷的（de）。

合理選擇刀具（jù）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：前角和主偏角是對斷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（jiāng）前角磨小，會增大切削力，限製了切削用量的提高，嚴重時會損壞刀具（jù），甚至“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（duàn）屑。例如（rú），同樣條件下90°刀就比45°刀容易斷（duàn）屑（xiè）。另外，增大主偏角，有利於減小加工（gōng）中的振動。所以，增大主偏（piān）角是一種行之有效的斷屑方法。

2、減小切削速度、增大進給量改變切削用量是斷屑的另一措施。增大（dà）切削速度，切屑底（dǐ）層金屬變（biàn）軟且切屑變形不充分，不利於斷屑（xiè）；減小（xiǎo）切（qiē）削速度，反而容易斷屑。因此，在車（chē）削時，可（kě）通過降低主軸轉速，減小切削速（sù）度來斷屑。增大進給（gěi）量，可增（zēng）加切削厚度，易於（yú）斷屑。這是加工中常采用的一（yī）種斷屑方法，不過應當注意，隨著進給量（liàng）的增大，工件表麵粗糙度值將會明（míng）顯增大。

3、開設斷（duàn）屑槽：斷屑槽，是指在刀具前刀麵上做出（chū）的槽（cáo）。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（de）形狀

常用的斷屑槽有折（shé）線（xiàn）形、直線（xiàn）圓（yuán）弧（hú）形、全圓弧形3種槽型。

在切（qiē）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；切削高塑性材料（liào）工（gōng）件時，例如純銅、不鏽鋼工件等，可選用全圓弧形斷屑槽。

2）斷屑槽的寬度

斷屑槽的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，切屑上的彎曲應力越大，越易折斷。所以，采用較小的斷（duàn）屑槽寬對斷屑有利。但斷屑槽寬度必須與進給量（liàng）切削（xuē）深度ɑp聯係起來考慮。

若斷屑槽寬度與進給量基本合適，則可形成C形切屑。如卷屑槽太窄，易產（chǎn）生堵屑現象，而（ér）使車刀負荷增加，甚至損壞切削刃；若卷屑（xiè）槽太寬，切削（xuē）卷曲半徑太大（dà），則切削（xuē）變形不夠，不（bú）易折（shé）斷（duàn），往往不流經槽底而形成不斷的帶狀切屑。

切（qiē）屑槽的寬度也應與切削深度相（xiàng）適當，否則當槽太窄時，顯得切（qiē）屑寬，不易在槽中卷曲，往往切屑不流經（jīng）槽底而形成（chéng）帶狀切屑。當槽太寬時（shí），又顯得切屑窄，流動較自由，變形不夠充分，也不折斷。

為（wéi）了（le）得到滿意的斷屑效果，應按具體加工條件，選擇合（hé）適的斷屑槽寬度。對於硬（yìng）度較低的工件材（cái）料（liào），槽應選得窄些，反之，槽（cáo）應選得寬些。