切削加工正在向高速化、高精度化和自動化的方向發展。長而不斷切屑嚴重影響切削加工過程的正常進行，如何控制切屑形成，使之有規律地卷曲并折斷是提高車削自動化生產系統加工效率的關鍵。
 

　　長而不斷的切屑將會纏繞在刀具或工件上，嚴重影響了自動化加工的進行，降低工件的已加工表面質量，同時也加劇了刀具的磨損程度，進而直接制約了生產效率，并增加了企業的生產成本。
 

　　為保證自動化的切削加工正常運作，提升設備的利用率，提高表面加工質量自動化加工階段的切屑折斷與排出成為高效加工研究的重點問題，也是企業快速響應市場的關鍵。
 

　　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聯系。
 

　　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。換言之，斷屑的基本原理，就是在“冷作硬化”的基礎上，借助“外力”，實現斷屑。
 

　　常見的切屑類型
 

　　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，如下圖所示：
 

       種類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。
 

　　種類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。
 

　　種類3 發條狀卷屑
 

　　在重型車床上用大切深、大進給量車削鋼件，切屑又寬又厚，若形成C形屑則容易損傷切削刃，甚至會飛崩傷人。
 

　　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。
 

　　種類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。
 

　　種類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。
 

　　種類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。
 

　　常見的斷屑方法
 

　　切屑斷與不斷的根本原因在于切屑形成過程中的變形和應力，當切屑處于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，通常切屑是卷曲后折斷的。
 

　　合理選擇刀具幾何角度、切削用量、磨斷屑槽都是常用的斷屑方法。
 

　　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，易于斷屑。由于將前角磨小，會增大切削力，限制了切削用量的提高，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。
 

　　增大主偏角，可增大切削厚度，易于斷屑。例如，同樣條件下90°刀就比45°刀容易斷屑。另外，增大主偏角，有利于減小加工中的振動。
 

　　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不充分，不利于斷屑；減小切削速度，反而容易斷屑。
 

　　因此，在車削時，可通過降低主軸轉速，減小切削速度來斷屑。增大進給量，可增加切削厚度，易于斷屑。
 

　　這是加工中常采用的一種斷屑方法，不過應當注意，隨著進給量的增大，工件表面粗糙度值將會明顯增大。
 

　　光潔度下降，同樣圓角的情況下，加大進給光潔度肯定會下降，所以要注意一下工件的光潔度情況。
 

　　補充一個計算粗糙度的經驗公式：
 

       式中，Ra為粗糙度，f為每齒進給量，r為刀尖圓角半徑。

 

　　由式中可知，進給量越大，刀尖圓角半徑越小，獲得的表面粗糙度值越大。
 

　　3、開設斷屑槽
 

　　斷屑槽，是指在刀具前刀面上做出的槽。斷屑槽的形狀、寬度及槽斜角都是影響斷屑的因素。
 

　　如下圖所示，常用的斷屑槽有折線形(a)、直線圓弧形(b)、全圓弧形(c)3種槽型。
 

       圖中，L為斷屑槽寬度，δ為斷屑槽角度，r為槽底圓弧半徑。

 

　　斷屑槽寬度，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，采用較小的斷屑槽寬對斷屑有利。
 

　　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，易產生堵屑現象，而使車刀負荷增加，甚至損壞切削刃。
 

　　若卷屑槽太寬，切削卷曲半徑太大，則切削變形不夠，不易折斷，往往不流經槽底而形成不斷的帶狀切屑。
 

　　切屑槽的寬度也應與切削深度相適當，否則當槽太窄時，顯得切屑寬，不易在槽中卷曲，往往切屑不流經槽底而形成帶狀切屑。
 

　　而當槽太寬時，又顯得切屑窄，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，應按具體加工條件，選擇合適的斷屑槽寬度。對于硬度較低的工件材料，槽應選得窄些，反之，槽應選得寬些。
 

　　4、利用斷屑器
 

　　斷屑器有固定式和可調節式兩種。
 

　　在車刀前刀面上裝一個擋屑板，切屑沿刀具的前面流出時，因受擋屑板所阻而彎曲折斷。
 

　　如下圖所示，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。
 

       5、利用斷屑裝置

 

　　斷屑裝置類型很多，一般可分為機械式，液壓式和電氣式等。
 

　　斷屑裝置成本高，但斷屑是穩定可靠的，一般只用于自動線上。
 

　　車刀上的帶有切斷器的斷屑裝置。
 

　　車削時，切屑通過導屑通道流出，被不斷旋轉的盤形切斷器強行割斷，被割斷后的切屑則從排屑道排出。
 

　　6、利用工藝手段進行斷屑
 

　　在工件表面預先開槽的進行斷屑：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。
 

　　但開槽會受工件輪廓形狀限制。
 

　　7、利用數控機床的數控編程功能
 

　　能進行斷屑利用數控編程語言、宏程序等完成自動斷屑：車削時在連續走刀中停頓或短距離反向走刀，都可起到斷屑效果。另外，一些加工中的輔助手段也可促進斷屑、排屑。如切削液可以降低切屑的塑性和韌性，也有利于斷屑。
 

　　提高切削液壓力更能促使排屑，深孔加工中，有時就采用這種方法。