車（chē）削（xuē）加工中控製（zhì）斷屑的幾（jǐ）種方（fāng）法

當加工產生連綿不斷的帶狀切屑時，不僅容易劃傷工（gōng）件加（jiā）工表麵和損（sǔn）壞刀刃，嚴重時還會威脅到操作者的安全，所以采取必要的工藝措施，控製屑型和斷屑一（yī）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（xiè）層變形的產物，所以，改變切削加工條件是改變切屑種類、實現斷屑的有效途徑（jìng），而影響（xiǎng）切屑加工條件的因素（sù）主要包括工件材料、刀具幾何角度及（jí）切屑用量等。

一般切屑（xiè）需（xū）要滿足以下幾個基本條（tiáo）件：

1、切屑不得纏繞在刀具、工件及其相鄰的工具、裝備上；

2、切屑不得飛濺，以保（bǎo）證操（cāo）作者（zhě）與觀（guān）察者的安全；

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

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

5、切屑流（liú）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部件等。

一、切屑（xiè）形狀的分類

1、帶狀切屑：帶（dài）狀切（qiē）屑是一種連綿不斷的，底麵光滑，背（bèi）麵呈毛絨狀的切屑（xiè）。當采用較大前角的刀具，以較（jiào）高的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層不充分變形的（de）產物。產生帶狀切屑時，切削過程（chéng）平穩，工件表麵粗糙（cāo）度較小（xiǎo），但切屑不易折斷，往往引起纏繞，拉毛工件，甚（shèn）至影響操作（zuò），所以不能忽視它的斷屑問題。

2、節狀切屑：節狀切屑是一種底麵光滑，背麵有明顯裂紋（wén），且裂紋較深的切屑（xiè）。當采用減小前角的刀具，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（liè）程度，產生節狀切（qiē）屑時，切屑工作不平穩，工件表（biǎo）麵粗糙度較大。

3、粒（lì）狀切屑：粒狀切屑是（shì）一種均勻的（de）顆粒狀切（qiē）屑。當采用小前角刀具，以（yǐ）很低的切削（xuē）速（sù）度加工塑（sù）性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層充分（fèn）變形的產物，達到了（le）材料產（chǎn）生剪切破壞，使切（qiē）屑沿厚度斷（duàn）裂的程度，產生粒狀切屑時，切削工作不（bú）平穩，工件表麵粗（cū）糙度較大。

4、崩碎切屑：崩碎狀切屑是（shì）一種（zhǒng）不規則的（de）細粒狀切屑。它是切削脆性材料時，切削層在（zài）彈性變形後，幾乎不經塑（sù）性變形階段，突然崩裂（liè）而形成的切（qiē）屑。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，已加工表麵粗糙不平。

由上（shàng）可知，切屑的種（zhǒng）類隨工件材料（liào）、切削條件的不同而不同。因此，在加工過程中可以通過觀（guān）察切屑形態來判斷切屑條件是否合適，也可以通過轉化切削條件改變切（qiē）屑形態，使之向著有利於（yú）生產的方向轉化。

二、切屑折斷的原理

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

切削過程中所形成的（de）切屑，由於（yú）經過了比較大的塑性變形，它的硬度將會有所提高，而塑性（xìng）和韌性（xìng）則顯著降低，這種現象叫冷作硬化。經過冷作硬化以後，切屑（xiè）變得硬而脆，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（xìng）變形越大，硬脆現象越顯著，折斷也就越容易。在（zài）切削難斷屑的高強（qiáng）度、高塑性、高（gāo）韌性的材料時，應當（dāng）設法增大切屑（xiè）的變形（xíng），以（yǐ）降低它的塑性和韌性，便於達到斷屑的目的。

切屑（xiè）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（chēng）之為基本變（biàn）形。用平（píng）前刀麵車刀自由切削時所測得（dé）的切屑變形，比較接近於基本變形的數值。影響基本變形的主要因素有刀具前角、負（fù）倒棱、切削速度三項。前角（jiǎo）越小，負倒棱越寬、切削速度越低，則切屑的（de）變形越大，越有利於斷屑。所以（yǐ），減（jiǎn）小前角（jiǎo）、加寬負倒棱，降低切（qiē）削速度可作為促進斷屑的措施（shī）。

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。因為在大多數情況下，僅（jǐn）有切削（xuē）過程中的基本變形還不能使（shǐ）切屑折斷（duàn），必須再增加一次附加變形（xíng），才能（néng）達到硬化和（hé）折斷的目的。迫使切屑經受附（fù）加變形的最簡便的方法，就是在前刀麵上磨出（或壓製出）一定形狀的斷屑槽，迫使切屑流（liú）入斷屑槽時再卷曲變形。切屑經受附加（jiā）的（de）再卷曲（qǔ）變形以（yǐ）後（hòu），進一步硬（yìng）化和脆化，當它碰撞到工件或後刀麵上時，就很容（róng）易被（bèi）折斷了。

三、斷屑方法

切屑（xiè）斷與不斷（duàn）的根本原因在於切屑形成過程中（zhōng）的變形（xíng）和（hé）應力，當切屑處於不穩定的變形（xíng）狀態或（huò）切（qiē）屑應力達到其強度極限時（shí），就會斷屑，通（tōng）常切屑是卷曲後折斷的。

合理（lǐ）選擇刀具幾（jǐ）何角度、切削用量、磨斷屑槽是常用（yòng）的（de）斷屑方法。

1、減小前角、增大主偏角：前角（jiǎo）和主偏（piān）角（jiǎo）是對斷屑影響較大的刀（dāo）具幾何角度。減（jiǎn）小前角，加劇切屑變（biàn）形，易於斷屑。由於（yú）將前角磨小，會增大切削力，限製了切（qiē）削用量（liàng）的提高，嚴重時會損壞刀具，甚至“悶車”，一般不單純采用減小前角來斷屑。增（zēng）大主偏角，可增大切削厚度，易於（yú）斷屑。例如，同樣條件下90°刀就（jiù）比45°刀容易斷屑。另外，增大主偏角，有利於減小加（jiā）工中的（de）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（gǎi）變切削用量是斷屑的另一措施。增大切削速度，切屑底層金（jīn）屬變軟且切屑變形不充分，不利於斷屑；減小切削速度，反而容易斷（duàn）屑。因此，在車削時，可通過降低主軸轉速（sù），減小切削速度來斷屑。增（zēng）大進給（gěi）量，可增加切削厚度，易於斷屑。這是加工中常（cháng）采（cǎi）用的一種斷（duàn）屑方法，不過應當注意，隨（suí）著進給量的增大，工件表麵粗糙度（dù）值（zhí）將會明顯增大。

3、開設斷屑槽：斷屑槽，是指在刀具（jù）前刀麵上做（zuò）出的槽。斷屑槽的形狀、寬度及槽斜角都是影（yǐng）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。

在切削碳素鋼、合金鋼、工具鋼（gāng）時，可選用折線形、直（zhí）線圓弧形、斷屑槽；切削（xuē）高塑性材（cái）料工件時，例如純銅、不（bú）鏽鋼工件等（děng），可選用全圓弧形斷（duàn）屑槽（cáo）。

2）斷屑槽的寬（kuān）度

斷屑槽的寬度對斷屑的影（yǐng）響很大。一般來講，槽寬越小，切屑的卷曲（qǔ）半徑越小，切屑（xiè）上的彎曲應力（lì）越大（dà），越易（yì）折斷（duàn）。所以，采用較小（xiǎo）的斷屑槽寬對斷屑有利。但斷屑槽寬度必須與進給量切削深（shēn）度ɑp聯係起（qǐ）來（lái）考慮。

若（ruò）斷屑槽寬度與進給量（liàng）基本合適，則可形成C形切屑。如（rú）卷屑槽太窄，易產生堵屑（xiè）現象，而使車（chē）刀（dāo）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（dà），則切削（xuē）變形不夠（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（yǔ）切削深度相適當，否（fǒu）則當槽太窄時，顯得（dé）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，流動較自（zì）由（yóu），變形不夠充分，也不折斷。

為了得到滿意的斷（duàn）屑效果，應按具體加工條件，選（xuǎn）擇合適（shì）的斷屑槽寬度（dù）。對於硬度較低的工件材料，槽應（yīng）選得窄些，反之，槽應選得（dé）寬些。