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刀具斷屑原因分析和解決方案
閱讀：1850 發布時間：2013-11-25一、切屑形狀的分類
根據工件材料、刀具幾何參數和切削用量等的具體情況，切屑形狀一般有：帶狀屑、C 形屑、崩碎屑、寶塔狀卷屑、發條狀卷屑、長緊螺卷屑、螺卷屑等。
（1）帶狀屑：高速切削塑性金屬材料時，如不采取斷屑措施，極易形成帶狀屑，此形屑連綿不斷，常會纏繞在工件或刀具上，易劃傷工件表面或打壞刀具的切削刃、甚至傷人，因此應盡量避免形成帶狀屑。
但有時也希望得到帶狀屑，以使切屑能順利排出。例如在立式鏜床上鏜盲孔時。
（2）C 形屑：車削一般的碳鋼、合金鋼材料時，如采用帶有斷屑槽的車刀則易形成C 形屑。C 形屑沒有了帶狀屑的缺點。但C 形屑多數是碰撞在車刀后刀面或工件表面而折斷的。切屑高頻率的碰斷和折斷會影響切削過程的平穩性，從而影響已加工表面的粗糙度。所以，精加工時一般不希望得到C形屑．而多希望得到長螺卷屑 ，使切削過程比較平穩。
（3）發條狀卷屑：在重型車床上用大切深、大進給量車削鋼件進，切屑又寬又厚，若形成C 形屑則容易損傷切削刃，基至會飛崩傷人。所以通常將斷屑槽的槽底圓弧半徑加大，使切屑成發條狀在加工表面上碰撞折斷，并靠其自重墜落。
（4）長緊卷屑：長緊卷屑形成過程比較平穩，清理也方便，在普通車床上是一種比較好的屑形。
（5）寶塔狀卷屑 ：數控加工、機床或自動線加工時，希望得到此形屑，因為這樣的切屑不會纏繞在刀具和工件上。而且清理也方便。
（6）崩碎屑 ：在車削鑄鐵、脆黃銅、鑄青銅等脆性材料時，極易形成針狀或碎片狀的崩碎屑，既易飛濺傷人、又易研損機床。若采用卷屑措施，則可使切屑連成短卷狀。
總之，切削加工的具體條件不同，希望得到切屑的形狀也不同，但不論什么形狀的切屑，都要斷屑可靠。
幾種常用的斷屑方法
（一）利用斷屑槽：
如前所述，斷屑槽不僅對切屑起附加變形的作用．而且還能實現控制切屑的卷曲與折斷。只要斷屑槽的形狀、尺寸及斷屑槽與主切削刃的傾斜角合適，斷屑則是可靠的。不論是焊接式刀具還是機夾式刀具，是重磨式刀具還是不重磨式刀具都可采用。
為了適用不同的切削用量范圍。硬質合金可轉位刀片上壓制有多種形狀及不同尺寸的斷屑槽，便于選用，這樣既經濟又簡便。這種方法是切削加工中應的方法，也是應用zui廣泛的方法。
不足之處是刀具合理幾何參數的確定，受到斷屑要求的牽制
（二）利用斷屑器
在車刀前刀面上裝一個擋屑板1，切屑沿刀具的前面流出時，因受擋屑板1 所阻而彎曲折斷。斷屑器的參數Ln和α可按需要設計和調整，以保證在給定的切削條件下，斷屑穩定可靠。松開螺釘3 , 在彈簧4 的作用下，可使擋屑板1 和壓板2 一起抬起，便于擋屑板調整和刀片的快速轉位與更換。這種斷屑器常用于大、中型機床的刀具上。
（三）利用在工件表面上的預先開槽的方法：
按工件直徑大小不同，預先在被加工表面上沿工件軸向開出一條或數條溝槽，其深度略小于切削深度，使切出的切屑形成薄弱截面，從而折斷。這樣，既保證了可靠的斷屑，又不影響工件已加工表面的粗糙度。即使加工韌性較大的材料時，斷屑效果也很好。例如在精鏜韌性較大的工件材料（如40Cr等）時，在用其他方法很難斷屑時，則可在被加工表面上拉削出縱向溝槽，再進行鏜削。采用這種方法能顯出其*的優點。
二、切屑折斷的原理
金屬切削過程中，切屑是否容易折斷，與切屑的變形有直接，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切屑，由于經過了比較大的塑性變形，它的硬度將會有所提高，而塑性和韌性則顯著降低，這種現象叫冷作硬化。經過冷作硬化以后，切屑變得硬而脆，當它受到交變的彎曲或沖擊載荷時就容易折斷。切屑所經受的塑性變形越大，硬脆現象越顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的高強度、高塑性、高韌性的材料時，應當設法增大切屑的變形，以降低它的塑性和韌性，便于達到斷屑的目的。
切屑的變形可以由兩部分組成：
*部分是切削過程中所形成的，我們稱之為基本變形。用平前刀面車刀自由切削時所測得的切屑變形，比較接近于基本變形的數值。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、切削速度越低，則切屑的變形越大，越有利于斷屑。所以，減小前角、加寬負倒棱，降低切削速度可作為促進斷屑的措施。
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zui簡便的方法，就是在前刀面上磨出（或壓制出）一定形狀的斷屑槽，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后，進一步硬化和脆化，當它碰撞到工件或后刀面上時，就很容易被折斷了