谈车削加工时断屑的影响因素及改进措施

蔡方勇

摘 要：在对塑性材料切削过程中，要掌控好切削的形状，这样就会很大程度的加强生产质量，并确保工作人员的安全。那么下面我们就来对车削加工切削的形态进行分析，然后再利用多年的工作经验来制定出解决段屑的方案。

关键词：切屑形状；断屑槽；切削用量

在进行车削加工期间，要是在发生切屑的情况下无法合理的断屑，那么就很有可能导致工件表面缠绕大量的切屑，这样就无法确保工件表面的平整度，同时还会对车刀造成很大的破坏，更为严重的是还会威胁到工作者的安全。所以相关工作者一定要分析出车削过程中发生断屑的原因，然后制定出合理的改进措施。

一、车削加工切屑形状

（一）带状切屑

带状切屑主要呈现出的是螺旋状，和前刀面碰触的内表面比较平整，而外表面则以毛茸状为主，如果要采用放大镜来进行观测的话，则能够看到剪切面条纹。如果切屑过长，那么就会降低车削的效果，而且还会威胁到操作人员的安全，所以一定要采用合理的断屑措施。

（二）节状切屑

切屑具有连续性，而且节状切屑和带状切屑相比，区别在于节状切屑外表为锯齿形态，而内表面存在裂纹。

（三）粒状切屑

如果对具有一定塑性的材料进行切削的话，那么切屑就很有可能粘在前刀面上，而且很难清理，并还会产生明显的变形，此外还会高过材料强度的标准要求，这样就会造成切屑无法连续而形成分散的颗粒状，从而就构成了粒状切屑。

（四）崩碎状切屑

在对脆性材料进行切削的过程中，会出现不均匀的片状。因为此种材料不具备良好的塑性，而且强度也较差，所以进行切削的过程中，切削刃和前刀面周围的金属会在还没有出现较大的塑性变形的情况下而受到挤压，从而就会出现崩碎切屑。

二、造成断屑的原因

（一）切屑卷曲以及流向

切屑在顺着前刀面流走以后，和外层比起来，它底层的变形程度要更加长一些，这样就造成切屑会在流走的时候往上卷曲。如果切屑厚度不大的话，切屑就会薄些，这样在切削刃的周围就会出现卷曲而与前刀面分离；而如果切削深度变大的话，切屑在前刀面中滑动的距离就会增加，之后就会与前刀面分离。

（二）断屑的原因

在卷曲切屑流出的时候，会由于受到阻力而会导致出现更大程度的变形，这样一来就会造成其内应力不小于切屑材料的强度，因而导致切屑断掉。而之所以会发生断屑的情况，主要是因为：一，切屑在流出期间和障碍物接触后承受不住弯曲力矩而折断。二，切屑在流出前由于自重而折断。

三、影响断屑的因素

（一）断屑槽

（1）断屑槽的形状

主要包括圆弧形、直线圆弧形等。

（2）断屑槽斜角

断屑槽的侧面和主切削刃间的夹角被称作断屑槽斜角，其主要包括三类：

1. 外斜式屑槽，此断屑槽前面比较宽，而后面则比较窄。普遍被运用到中等切屑深度。断屑效果极佳。

2. 平行式断屑槽，它的槽宽前后一致，如果切削深度很大的话，则比较适合采用此类型。而在对合金钢进行车削期间，若想加大切屑变形，那么最好运用外斜式断屑槽。

3. 内斜视断屑槽，此断屑槽前面比较窄，但是后面则比较宽，而且没有较宽的断屑范围，普遍会运用到精车当中。

（二）切削用量

通过实际的切削和验证表明：对切屑能夠造成影响的是切削用量，然后就是切削深度，而不会造成影响的则是切削速度。

（三）加工工件材料

工件材料会不会断屑，其力学性能具有决定性影响。切削强度、韧性大且塑性强的金属材料，比如合金钢、不锈钢等则不太可能发生断屑的情况；切削强度、韧性低且塑性小的低金属材料，例如灰铸铁、铸铜等则极容易出现断屑的情况，这是断屑难易的内因。不过金属材料的力学性能并非一层不变，在一些情况下为了能够完成车削，要给工件材料采取有效的处理，以便让它的塑性下降。

（四）刀具角度的影响

对断屑具有一定影响的还包括主偏角，原因在于主偏角会对切屑的厚、宽度造成影响。在确定进给量以及切削深度之后，那么主偏角就与切削厚度成正比的关系，如果切屑具有足够的宽度，那么切屑就不大可能发生折断的情况。反过来，主偏角如果大一些的话，那么就很有可能断屑。所以，在同样的切削状况下，车刀的主偏角最好大一些，这样就能够起到较好的断屑效果。

四、切削用量的介绍

车削用量包含主轴转速、被吃刀量、进给速度和用量等。而切削用量的原则和一般的机械加工比较类似，其中主要包括以下几个方面：在确保加工效果以及道具质量的基础上，来全面的展现出机床性能以及刀具的切削效果，这样一来就会节省加工成本。在选用的过程中要依照机床的具体运用要求，同时也要查看相关的手册，然后再利用工作者的工作经验，这样就可以对切削用量进行有效的控制。

（一）粗加工时切削用量的选择原则

粗加工主要是将加工面中的加工余量进行清除，从而让毛坯的形状以及尺寸能够和成品类似。所以，在进行粗加工期间要采用最为合理的措施，以便提升工作效率。二这就要做到以下几个方面：一，要采用大一些的被吃刀量。二，依照机床动力来尽量采用大进给量。三，通过道具的质量来确立最为理想的切削速度。

（二）精加工切削用量的选择原则

精加工主要是确保加工表面能够符合质量规定。而想要实现这个目标，那么就要做到：一，要通过粗加工后所构成的余量来确立走刀次数以及背吃刀量；二，通过加工完的工件的具体粗糙度，来确立最小的进给量；三，在确保道具质量的基础上，来尽量采用最快的切削速度。

五、如何解决断屑问题

（一）缩减前角，加大主偏角

前角如果能够缩减的话，就能够让切削变形，也能够让车床在必要的情况下断屑。此方法的原理为：前角缩减会让切削力加大，这样就会合理的掌控切削用量，不过要只是缩减前角，那么道具就会遭到破损，更为严重的话还会发生“闷车”的状况，因此要在缩减前角的基础上，来给主偏角采取调整，让其能够变大一些，从而就能够增加切削厚度，这样就可以解决断屑问题。例如，在相同的加工条件下，90°刀和45°刀比起来更加有可能解决断屑问题。

（二）加大进给量

如果进给量变大，那么切屑厚度也会随之变大，这样一来切屑的弯曲应力也会加大，从而得以解决断屑问题。如果进给量小，那么切屑就会较薄，通常就会在切削刃的周围出现卷曲而与前刀面分离，从而就无法接触到断屑槽阶台。就算是进行了接触，那么也会由于所形成的弯力很小，而无法让切屑断掉。

（三）开断屑槽

切屑槽的形状以及宽度都会决定断屑的效果。断屑槽的形状，要通过材料的具体情况来确定，例如在车削碳素钢、合金钢的过程中，要运用直线式以及直线圆弧形，而其中圆弧半径值最好控制在0.4W-0.7Wn之间，而Wn代表的是断屑槽的宽度。另外，断屑槽的槽底半径Rn以及前角ro能够运用公式sinr0=Wn/2Rno来运算。

【结束语】

通过以上内容我们能够了解到，在进行车削加工期间，造成断屑的原因、影响断屑的因素均有很多种，并且存在规律性。不过每个因素并非孤立存在，而是具有非常紧密的关联性。所以一定要通过加工工件以及条件，来确立道具的几何角度以及切削用量，这样才可以得到理想的断屑效果。所以在今后的工作中，相关工作者一定要积极努力，争取创建出更为理想的断屑解决方案，从而进一步提升切削的质量。

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