​車削（xuē）加（jiā）工中控製（zhì）斷屑的（de）幾種方法

　　


當（dāng）加工產生（shēng）連綿不斷的帶狀切屑（xiè）時，不僅容易劃傷工件加工表麵（miàn）和損壞刀（dāo）刃，嚴重時還（hái）會威（wēi）脅到操作者的安全，所以采取必要的工藝措（cuò）施，控製（zhì）屑型和斷屑（xiè）一直是機械加工行業中極為重要的工（gōng）藝問題。

 

由於切屑是（shì）切屑層變形的產物，所以，改變（biàn）切削加工條件是改變切屑種類、實現斷（duàn）屑（xiè）的有效途徑，而（ér）影（yǐng）響切（qiē）屑加（jiā）工條（tiáo）件的（de）因素主要（yào）包括工件材料、刀具幾何角度及切屑用量等。

 

一般切屑需要滿足以（yǐ）下幾個基本條件：

 

1、切屑不得纏繞在刀具、工件及其相鄰的（de）工具、裝備上（shàng）；

 

2、切屑不得飛濺，以保證操作者與觀（guān）察者的安全；

 

3、精加（jiā）工時，切屑不可（kě）劃傷（shāng）工件的已加工表麵，影響已加工表麵的質量；

 

4、保證（zhèng）刀具預定的耐（nài）用度，不能過早磨損並竭力防止（zhǐ）其破（pò）損；

 

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

 

一、切屑形狀的分類

 

 

1、帶狀切屑：帶狀切屑是一種連綿不斷的，底麵光滑，背麵呈毛絨狀的切屑（xiè）。當（dāng）采用較大前角的刀具，以較高的切削速度加工塑性金屬材料時，容易產生（shēng）這種切屑。它是切削層（céng）不（bú）充分變（biàn）形的（de）產（chǎn）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，拉毛工件，甚至影響操作，所以不能忽視它的斷屑（xiè）問（wèn）題。

 

2、節狀（zhuàng）切屑：節狀切屑是一種底麵光滑，背麵有（yǒu）明顯裂紋，且裂紋較深的切屑。當采用（yòng）減小前角的刀（dāo）具（jù），以較低的切削速度加工塑性材料時（shí），容易產生這種（zhǒng）切屑。它是切屑層較充分變形的產物，已達到了剪裂程度，產生節（jiē）狀切屑時，切屑工作不平穩（wěn），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。當采用小前角刀具，以很低的切削（xuē）速（sù）度加工塑性金屬材料時，容易產生這種切屑。它是切削層充分變形的產物（wù），達到了材料產生剪切破壞，使切屑沿厚度斷裂（liè）的程度，產生粒狀切屑時，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（shì）一種不規則的細粒狀切屑。它是切削脆性材（cái）料時，切削層在彈性變形後，幾乎不經塑（sù）性變形（xíng）階段，突然崩裂而形（xíng）成的切屑。形成崩碎狀切屑時，切削工作不穩定，刀刃上受到較大的衝擊力作用，已加工（gōng）表麵粗（cū）糙不平。

 

由上可知，切屑的種類隨工（gōng）件材（cái）料、切削條件的不（bú）同而不同。因此，在加（jiā）工過程中可以通過觀察切屑形態來判斷切屑（xiè）條件是否合適，也可以通過轉化（huà）切削條件改變切屑形態，使之向著有利於生產的方（fāng）向轉化。

 

二、切屑折斷的原理

 

金屬切削過（guò）程中（zhōng），切（qiē）屑是否容（róng）易折斷，與切屑的變形有直接聯係，所以研究切屑折斷原理必須從研究切（qiē）屑（xiè）變形的規律入手。

 

切削（xuē）過程（chéng）中所形成的切屑，由於經（jīng）過（guò）了比較大的塑性變形（xíng），它的（de）硬度將會有（yǒu）所提高，而塑性和韌性則顯著降（jiàng）低，這種（zhǒng）現象（xiàng）叫冷作硬（yìng）化。經過冷作硬化以後，切屑變得硬（yìng）而脆，當它受到交變的彎曲或衝擊載荷時就容易折斷。切（qiē）屑所經受的塑性變形越大，硬脆現象越顯（xiǎn）著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的高強度、高（gāo）塑性、高韌性的材料時，應當設法（fǎ）增大切屑的（de）變（biàn）形，以降低它的塑性和韌性，便於達到斷屑的目的。

 

切屑的變形可以由（yóu）兩部（bù）分（fèn）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（píng）前刀麵車（chē）刀自由切削時所（suǒ）測得的切（qiē）屑變形，比較接近於基（jī）本變形的（de）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（dù）三項。前角越小，負倒（dǎo）棱越寬、切削速度越低，則（zé）切屑的變形越大，越有利於斷屑。所以，減小前角、加寬負倒棱，降低切（qiē）削速（sù）度可作為促進斷屑的措施。

 

第二（èr）部分是切屑（xiè）在流動（dòng）和（hé）卷曲過程中所受的變形（xíng），我們稱之為附加變形。因為在大（dà）多數情況下，僅有切削過程中的基本變形還不能使切屑折斷，必須再增加一次附加變形，才能達到硬化和折斷的目的。迫使切屑經受附加變形的最（zuì）簡（jiǎn）便的方法，就是（shì）在前刀麵上磨出（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，當它碰撞到工件或（huò）後刀麵上時，就很容易被折斷了。

 

三、斷屑方法（fǎ）

 

切屑斷與不斷的根本原因（yīn）在於切屑形成過程中的變形和應力，當切屑（xiè）處（chù）於不穩定的變形狀態或切屑（xiè）應（yīng）力達（dá）到其強度極限（xiàn）時，就（jiù）會斷屑，通（tōng）常切屑（xiè）是卷曲後折斷的。

 

合理選擇刀具（jù）幾何角度、切削用量、磨斷屑槽是常（cháng）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（yǐng）響（xiǎng）較大的刀（dāo）具幾何角（jiǎo）度。減小前角，加劇切屑變形，易（yì）於斷屑。由（yóu）於（yú）將前角磨小，會增大切削力，限製了切削用量的（de）提高，嚴重時會損壞刀具，甚至“悶車”，一般不單純（chún）采用減小前角來斷屑。增大（dà）主偏（piān）角，可（kě）增大切削厚度，易於斷屑。例如，同樣條件下90°刀就比45°刀容易斷（duàn）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（jiǎn）小切削速度、增大進給量改變切削用量是斷屑的另一措施。增大切削速度，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（qiē）削速度，反而容易（yì）斷屑。因（yīn）此（cǐ），在車削時（shí），可通過降低主軸（zhóu）轉速，減小切削速度來斷屑。增大進給（gěi）量，可（kě）增加切削厚度，易於（yú）斷屑（xiè）。這是加工中（zhōng）常（cháng）采用的一（yī）種斷（duàn）屑方法，不過應當注意（yì），隨著進給量的增大，工件表麵粗（cū）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的槽。斷屑槽的形狀、寬度（dù）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形（xíng）、直線圓弧（hú）形、全圓弧形3種槽型。

 

 

 

在切削碳素鋼、合（hé）金鋼、工具鋼時，可選用折線形、直線圓弧形、斷（duàn）屑槽；切削高塑性材料工（gōng）件時，例如純銅、不鏽鋼工件等（děng），可選（xuǎn）用全圓弧形（xíng）斷（duàn）屑槽。

 

2）斷屑槽的寬度

 

斷（duàn）屑槽的寬（kuān）度對斷屑的影響很大。一（yī）般來講，槽寬越小（xiǎo），切屑（xiè）的（de）卷曲半徑越（yuè）小（xiǎo），切屑上（shàng）的彎曲應力越大，越易折斷。所（suǒ）以，采用較小的斷屑槽寬對斷屑有利。但斷屑槽（cáo）寬度必（bì）須與進給量切削深度ɑp聯係起來（lái）考慮（lǜ）。

 

若斷屑（xiè）槽寬度與進給量基本（běn）合適（shì），則可形成C形切屑。如卷屑槽太窄，易產生堵屑現象，而使車刀負（fù）荷增加（jiā），甚（shèn）至損壞切削刃；若卷屑槽太寬，切削（xuē）卷曲（qǔ）半徑太大，則（zé）切削變形不（bú）夠，不易折斷，往往不流（liú）經槽（cáo）底而形成不斷的帶狀切屑。

 

切屑槽的寬度（dù）也應與切削深度相（xiàng）適當，否則當槽太窄時，顯得切屑寬，不易在槽中卷曲，往往切屑不流（liú）經槽底而形（xíng）成帶狀（zhuàng）切屑。當槽太寬（kuān）時（shí），又（yòu）顯得切屑窄，流動較自由，變形不夠充分，也不折斷。

 

為了得到滿意的斷屑效果，應按具（jù）體加工條件，選擇合適（shì）的斷屑槽寬度。對於硬（yìng）度（dù）較低的工件材料（liào），槽應選得窄些，反之，槽應選得寬些。