切屑的类型及控制

一、切屑的类型
由于工件材料不同，切削条件各异，切削过程中生成的切屑形状是多种多样的。切屑的形状有带状、节状、粒状和崩碎四种类型。
（1）带状切屑 这是最常见的一种切屑，它的内表面是光滑的，外表面呈毛茸状。加工塑性金属时，在切削厚度较小、切削速度较高、刀具前角较大的工况条件下常形成此类切屑。
（2）节状切屑 又称挤裂切屑，它的外表面呈锯齿形，内表面有时有裂纹。在切削速度较低、切削厚度较大、刀具前角较小时常产生此类切屑。
（3）粒状切屑 又称单元切屑。在切屑形成过程中，如剪切面上的剪切应力超过了材料的断裂强度，切屑单元便从被切材料上脱落，形成粒状切屑。
（4）崩碎切屑 切削脆性金属时，由于材料塑性很小、抗拉强度较低，刀具切削时，切削层金属在刀具前刀面的作用下，未经明显的塑性变形就在拉应力作用下脆断，形成形状不规则的崩碎切屑。加工脆性材料，切削厚度越大越易得到这类切屑。
前三种切屑是加工塑性金属时常见的三种切屑类型。形成带状切屑时，切削过程最平稳，切削力波动小，加工表面粗糙度较小。形成粒状切屑时切削过程中的切削力波动最大。前三种切屑类型可以随切削条件变化而相互转化，例如，在形成节状切屑工况条件下，如进一步减小前角，或加大切削厚度，就有可能得到粒状切屑；反之，加大前角，减小切削厚度，就可得到带状切屑。
二、切屑类型控制
在生产实践中，我们会看到不同的排屑情况，有的切屑打成螺卷状，达到一定长度后自行折断；有的切屑折断成C形、6字形；有的呈发条状卷屑；有的碎成针状或小片，四处飞溅，影响安全；有的带状切屑缠绕在刀具和工件上，易造成事故。不良的排屑状态会影响生产的正常进行，控制切屑类型和流向具有重要意义，这在自动化生产线上加工时尤为重要。
切屑经第Ⅰ、第Ⅱ变形区的剧烈变形后，硬度增加，塑性下降，性能变脆。在切屑排出过程中，当碰到刀具后刀面、工件上过渡表面或待加工表面等障碍时，如某一部位的应变超过了切屑材料的断裂极限值，切屑就会折断。
研究表明，工件材料脆性越大，切屑厚度越大，切屑卷曲半径越小，切屑就越容易折断。可采取以下措施对切屑实施控制：
（1）采用断屑槽 通过设置断屑槽对流动中的切屑施加一定的约束力，可使切屑应变增大，切屑卷曲半径减小。断屑槽的尺寸参数应与切削用量的大小相适应，否则会影响断屑效果。常用的断屑槽截面形状有折线形、直线圆弧形和全圆弧形。前角较大时，采用全圆弧形断屑槽刀具的强度较好。断屑槽位于前刀面上的形式有平行、外斜、内斜三种。外斜式常形成C形屑和6字形屑，能在较宽的切削用量范围内实现断屑；内斜式常形成长紧螺卷形屑，不能在较宽的切削用量范围内实现断屑；平行式断屑槽的适用范围介于上述两者之间。
2）改变刀具角度 增大刀具主偏角 ，切削厚度变大，有利于断屑。减小刀具前角 可使切屑变形加大，切屑易于折断。刃倾角 可以控制切屑的流向， 为正值时，切屑卷曲后流向主后刀面折断形成C形屑或自然流出形成螺卷屑； 为负值时，切屑卷曲后流向已加工表面折断成C形屑或6字形屑。
（3）调整切削用量 提高进给量 使切削厚度增大，对断屑有利；但增大 会增大加工表面粗糙度。适当地降低切削速度可使切削变形增大，也有利于断屑，但这会降低材料切除效率。须根据实际条件适当选择切削用量。