刀(dāo)具(jù)斷屑可(kě)靠與否，對正常生産(chǎn)與操作(zuò)者安(ān)全都有(yǒu)着重大影響。在切削加工(gōng)中(zhōng)，崩碎切屑會飛濺傷人，并易研損機床；而長(cháng)條帶狀切屑會纏繞在工(gōng)件或刀(dāo)具(jù)上，易刮傷工(gōng)件，引發刀(dāo)具(jù)破損，甚至影響工(gōng)人安(ān)全。

對于數控機床（加工(gōng)中(zhōng)心）等自動化加工(gōng)機床，由于其刀(dāo)具(jù)數量較多(duō)，刀(dāo)架與刀(dāo)具(jù)聯系密切，斷屑問題就顯得更為(wèi)重要，隻要其中(zhōng)—把刀(dāo)斷屑不可(kě)靠，就可(kě)能(néng)破壞機床的自動循環，甚至破壞整條自動線(xiàn)正常運轉，所以在設計、選用(yòng)或刃磨刀(dāo)具(jù)時，必須考慮刀(dāo)具(jù)斷屑的可(kě)靠性。而對于數控機床（加工(gōng)中(zhōng)心）等，并應滿足下列要求：

切屑不得纏繞在刀(dāo)具(jù)、工(gōng)件及其相鄰的工(gōng)具(jù)、裝(zhuāng)備上；

切屑不得飛濺，以保證操作(zuò)者與觀察者的安(ān)全；

精(jīng)加工(gōng)時，切屑不可(kě)劃傷工(gōng)件的已加工(gōng)表面，影響已加工(gōng)表面的質(zhì)量；

保證刀(dāo)具(jù)預定的耐用(yòng)度，不能(néng)過早磨損并竭力防止其破損；

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(tā)部件等。

在滿足上述要求的基礎上，不同刀(dāo)具(jù)對切屑長(cháng)度還有(yǒu)不同要求。例如一般粗車(chē)鋼料的***切屑長(cháng)度為(wèi)100mm左右；精(jīng)車(chē)則應稍長(cháng)。要避免過于細碎的切屑，因為(wèi)它容易嵌入機床導軌和刀(dāo)具(jù)裝(zhuāng)置的一些重要部位（如基準面），這樣不僅需要附加防護裝(zhuāng)置，還給清除切屑帶來一定的困難。

對于某些不易斷屑的刀(dāo)具(jù)，如成形車(chē)刀(dāo)、切槽車(chē)刀(dāo)和切斷車(chē)刀(dāo)等，在數控機床（加工(gōng)中(zhōng)心）等自動化機床上，應保證其穩定的卷屑

切屑形狀的分(fēn)類

根據工(gōng)件材料、刀(dāo)具(jù)幾何參數和切削用(yòng)量等的具(jù)體(tǐ)情況，切屑形狀一般有(yǒu)：帶狀屑、C 形屑、崩碎屑、寶塔狀卷屑、發條狀卷屑、長(cháng)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(gōng)件或刀(dāo)具(jù)上，易劃傷工(gōng)件表面或打壞刀(dāo)具(jù)的切削刃、甚至傷人，因此應盡量避免形成帶狀屑。

但有(yǒu)時也希望得到帶狀屑，以使切屑能(néng)順利排出。例如在立式镗床上镗盲孔時。

2、C形

車(chē)削一般的碳鋼、合金鋼材料時，如采用(yòng)帶有(yǒu)斷屑槽的車(chē)刀(dāo)則易形成C形屑。C形屑沒有(yǒu)了帶狀屑的缺點。但C形屑多(duō)數是碰撞在車(chē)刀(dāo)後刀(dāo)面或工(gōng)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(gōng)表面的粗糙度。所以，精(jīng)加工(gōng)時一般不希望得到C形屑．而多(duō)希望得到長(cháng)螺卷屑，使切削過程比較平穩。

3、發條狀卷屑

在重型車(chē)床上用(yòng)大切深、大進給量車(chē)削鋼件進，切屑又(yòu)寬又(yòu)厚，若形成C形屑則容易損傷切削刃，甚至會飛崩傷人。所以通常将斷屑槽的槽底圓弧半徑加大，使切屑成發條狀在加工(gōng)表面上碰撞折斷，并靠其自重墜落。

4、長(cháng)緊卷屑

長(cháng)緊卷屑形成過程比較平穩，清理(lǐ)也方便，在普通車(chē)床上是一種比較好的屑形。

5、寶塔狀卷屑

數控加工(gōng)、機床或自動線(xiàn)加工(gōng)時，希望得到此形屑，因為(wèi)這樣的切屑不會纏繞在刀(dāo)具(jù)和工(gōng)件上。而且清理(lǐ)也方便。

6、崩碎屑

在車(chē)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(yòu)易研損機床。若采用(yòng)卷屑措施，則可(kě)使切屑連成短卷狀。

總之，切削加工(gōng)的具(jù)體(tǐ)條件不同，希望得到切屑的形狀也不同，但不論什麽形狀的切屑，都要斷屑可(kě)靠。

切屑折斷的原理(lǐ)

金屬切削過程中(zhōng)，切屑是否容易折斷，與切屑的變形有(yǒu)直接聯系，所以研究切屑折斷原理(lǐ)必須從研究切屑變形的規律入手。

切削過程中(zhōng)所形成的切屑，由于經過了比較大的塑性變形，它的硬度将會有(yǒu)所提高，而塑性和韌性則顯著降低，這種現象叫冷作(zuò)硬化。經過冷作(zuò)硬化以後，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(kě)以由兩部分(fēn)組成

***部分(fēn)是切削過程中(zhōng)所形成的，我們稱之為(wèi)基本變形。用(yòng)平前刀(dāo)面車(chē)刀(dāo)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(yǒu)刀(dāo)具(jù)前角、負倒棱、切削速度三項。前角越小(xiǎo)，負倒棱越寬、切削速度越低，則切屑的變形越大，越有(yǒu)利于斷屑。所以，減小(xiǎo)前角、加寬負倒棱，降低切削速度可(kě)作(zuò)為(wèi)促進斷屑的措施。

第二部分(fēn)是切屑在流動和卷曲過程中(zhōng)所受的變形，我們稱之為(wèi)附加變形。因為(wèi)在大多(duō)數情況下，僅有(yǒu)切削過程中(zhōng)的基本變形還不能(néng)使切屑折斷，必須再增加一次附加變形，才能(néng)達到硬化和折斷的目的。迫使切屑經受附加變形的***簡便的方法，就是在前刀(dāo)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後，進一步硬化和脆化，當它碰撞到工(gōng)件或後刀(dāo)面上時，就很(hěn)容易被折斷了。

斷屑槽對斷（卷）屑的影響

斷屑槽不僅對切屑起着附加變形的作(zuò)用(yòng)，而且對切屑的形狀和切屑的折斷有(yǒu)着重要的影響。在切削加工(gōng)中(zhōng)，人們就是利用(yòng)斷屑槽的不同形狀、尺寸及斷屑槽與主切削刃的傾斜角，來實現控制切屑的卷曲與折斷。為(wèi)了更好地認識和掌握這些規律，我們就具(jù)體(tǐ)分(fēn)析一下斷屑槽的形狀、尺寸及斷屑槽與主切削刃的傾斜角度對切屑形狀與切屑折斷的影響。

1、斷屑槽的形狀

斷屑槽的形狀有(yǒu)直線(xiàn)圓弧型，直線(xiàn)型和全圓弧型三種。

 斷屑槽的形狀

（1）直線(xiàn)圓弧型斷屑槽由一段直線(xiàn)和一段圓弧連接而成。直線(xiàn)部分(fēn)構成刀(dāo)具(jù)的前刀(dāo)面，槽底圓弧半徑Rn的大小(xiǎo)對切屑的卷曲和變形有(yǒu)一定的影響。Rn小(xiǎo)，則切屑卷曲半徑小(xiǎo)，而切屑變形大；Rn大，則切屑卷曲半徑大，而切屑變形小(xiǎo)。在中(zhōng)等切深下(切深ap=2～6mm ) ，一般可(kě)選Rn=( 0.4～0.7 ) B ,B 為(wèi)斷屑槽的寬度。

（2）直線(xiàn)型斷屑槽由兩段直線(xiàn)相交而成，其槽底角為(wèi)180°-σ（σ稱為(wèi)斷屑台楔角），槽底角（180°-σ）代替了圓弧Rn 的作(zuò)用(yòng)。槽底角小(xiǎo)，則切屑的卷曲半徑小(xiǎo)，切屑變形大；槽底角大，則切屑的卷曲半徑大，切屑變形小(xiǎo)。在中(zhōng)等切深下，斷屑台楔角一般選用(yòng)60°～70°。

上述兩種形狀斷屑槽适用(yòng)于加工(gōng)碳素鋼與合金結構鋼，一般前角在γ。在5~15°範圍内。

（3）全圓弧型斷屑槽的主要參數槽寬B 、槽底圓弧半徑Rn和前角γ。之間的關系為(wèi)：

當切削紫銅、不鏽鋼等高塑性材料時，常選用(yòng)全圓弧型斷屑槽。因為(wèi)加工(gōng)高塑性材料時，刀(dāo)具(jù)前角選得比較大（γ0=25°~30°）同樣大的前角，全圓弧斷屑槽刀(dāo)具(jù)的切削刃比較堅固，另外槽也較淺，便于流屑，故比較實用(yòng)。

2、斷屑槽的寬度

斷屑槽寬度B與進給量f 、切削深度ap有(yǒu)關，當進給量f增大時，切削厚度增大，斷屑槽的寬度應相應加寬；切削深度大，槽也應适當加寬。

固定不變，斷屑槽寬度B的變化對切屑卷曲和變形的影響。圖9a是槽寬與進給量基本适應，切屑經卷曲變形後碰撞折斷成C形；圖9b是槽不夠寬，切屑卷曲半徑小(xiǎo)，變形大，碰撞後折斷成短C形或形成崩碎小(xiǎo)片；圖9c則是槽太窄了，切屑擠成小(xiǎo)卷堵塞在槽中(zhōng)很(hěn)難流出來，造成憋屑甚至會打壞切削刃；圖9d、e則是槽太寬了，切屑卷曲半徑太大，變形不夠，不易折斷，有(yǒu)時甚至不流經槽底而自由形成帶狀屑。

如果用(yòng)進給量初選斷屑槽的寬度，粗略地說，對于切削中(zhōng)碳鋼，寬度B與進給量f 的關系約為(wèi)B=10f ；而切削合金鋼時，為(wèi)增大切屑變形，可(kě)取B＝7f 。

斷屑槽的寬度B也應與切削深度ap相适應。一般也可(kě)以粗略地依據ap來選擇槽寬B，當ap大時，B也應當大些；而ap小(xiǎo)，則B應适當減小(xiǎo)。因為(wèi)當切深大而槽太窄時，切屑寬，不易在槽中(zhōng)卷曲，這樣，切屑往往不流入槽底而自行形成帶狀屑；當切深小(xiǎo)而槽太寬時，切屑窄，流動比較自由，變形不夠充分(fēn)，也不易折斷。

3、斷屑槽與主切削刃的傾斜角

斷屑槽與主切削刃的傾斜方式常用(yòng)的有(yǒu)外斜式、平行式、和内斜式三種。

（1）外斜式

外斜式的斷屑槽，前寬後窄，前深後淺。

外斜式斷屑槽的切屑卷曲變形大，如圖11所示，在靠近工(gōng)件外圓表面A處的切削速度***而槽窄，切屑***受阻而卷曲，且卷曲半徑小(xiǎo)，變形大；而在刀(dāo)尖B處，切削速度低而槽寬，切屑***以較大卷曲半徑卷曲，這就會産(chǎn)生一個力，使切屑翻轉到後刀(dāo)面或待加工(gōng)表面上，經碰撞後折斷而形成C 形屑。

這種形式的斷屑槽。在中(zhōng)等切深時斷屑範圍較寬，斷屑效果穩定可(kě)靠，生産(chǎn)中(zhōng)應用(yòng)較為(wèi)廣泛。傾斜角τ的數值主要按工(gōng)件材料确定，一般切削中(zhōng)碳鋼時，取τ=8°~10°切削合金鋼時，為(wèi)增大切屑變形，取τ=10°~15°。

但在大切深時，由于靠近工(gōng)件外圓表面A 處（見圖11）斷屑槽寬度太小(xiǎo)，切屑容易阻塞，甚至切屑打壞切削刃，所以一般多(duō)改用(yòng)平行式。

（2）平行式

平行式斷屑槽的切屑變形不如外斜式大，切屑大多(duō)是碰在工(gōng)件加工(gōng)表面上折斷。

切屑中(zhōng)碳鋼時，平行式斷屑槽的斷屑效果與外斜式基本相仿，但進給量應略加大一些，以增大切屑的附加卷曲變形。

（3）内斜式

内斜式斷屑槽（見圖12 ）在工(gōng)件外圓表面A處***寬，而在刀(dāo)尖B處***窄。所以切屑常常是在B處先卷曲成小(xiǎo)卷，而在A處則卷成大卷。當主切削刃的刃傾角取成3°~5°時，切屑容易形成連續的長(cháng)緊卷屑。内斜式斷屑槽與主切削刃的傾斜角一般取τ=8°~10°，内斜式斷屑槽形成長(cháng)緊卷屑的切削用(yòng)量範圍相當窄，所以它在生産(chǎn)中(zhōng)應用(yòng)不如外斜式和平行式普遍，主要是應用(yòng)于精(jīng)車(chē)或半精(jīng)車(chē)。

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幾種常用(yòng)的斷屑方法

1、利用(yòng)斷屑槽

如前所述，斷屑槽不僅對切屑起附加變形的作(zuò)用(yòng)．而且還能(néng)實現控制切屑的卷曲與折斷。隻要斷屑槽的形狀、尺寸及斷屑槽與主切削刃的傾斜角合适，斷屑則是可(kě)靠的。不論是焊接式刀(dāo)具(jù)還是機夾式刀(dāo)具(jù)，是重磨式刀(dāo)具(jù)還是不重磨式刀(dāo)具(jù)都可(kě)采用(yòng)。 

為(wèi)了适用(yòng)不同的切削用(yòng)量範圍。硬質(zhì)合金可(kě)轉位刀(dāo)片上壓制有(yǒu)多(duō)種形狀及不同尺寸的斷屑槽，便于選用(yòng)，這樣既經濟又(yòu)簡便。這種方法是切削加工(gōng)中(zhōng)應***的方法，也是應用(yòng)***廣泛的方法。

不足之處是刀(dāo)具(jù)合理(lǐ)幾何參數的确定，受到斷屑要求的牽制。

2、利用(yòng)斷屑器

斷屑器有(yǒu)固定式和可(kě)調節式兩種。圖13 為(wèi)車(chē)刀(dāo)上的可(kě)調節式斷屑器。

在車(chē)刀(dāo)前刀(dāo)面上裝(zhuāng)一個擋屑闆1，切屑沿刀(dāo)具(jù)的前面流出時，因受擋屑闆1所阻而彎曲折斷。斷屑器的參數Ln和α可(kě)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(kě)靠。松開螺釘3 , 在彈簧4 的作(zuò)用(yòng)下，可(kě)使擋屑闆1和壓闆2一起擡起，便于擋屑闆調整和刀(dāo)片的快速轉位與更換。這種斷屑器常用(yòng)于大、中(zhōng)型機床的刀(dāo)具(jù)上。

3、利用(yòng)斷屑裝(zhuāng)置

斷屑裝(zhuāng)置類型很(hěn)多(duō)，一般可(kě)分(fēn)為(wèi)機械式，液壓式和電(diàn)氣式等，斷屑裝(zhuāng)置成本高，但斷屑是穩定可(kě)靠的，一般隻用(yòng)于自動線(xiàn)上。圖14為(wèi)用(yòng)于車(chē)刀(dāo)上的帶有(yǒu)切斷器的斷屑裝(zhuāng)置示意圖。車(chē)削時，切屑通過導屑通道2流出，被不斷旋轉的盤形切斷器3強行割斷，被割斷後的切屑則從排屑道6排出。切斷器是由傳動軸4帶動的。圖中(zhōng)1 為(wèi)車(chē)刀(dāo)。

4、利用(yòng)在工(gōng)件表面上的預先開槽的方法

按工(gōng)件直徑大小(xiǎo)不同，預先在被加工(gōng)表面上沿工(gōng)件軸向開出一條或數條溝槽，其深度略小(xiǎo)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(kě)靠的斷屑，又(yòu)不影響工(gōng)件已加工(gōng)表面的粗糙度。即使加工(gōng)韌性較大的材料時，斷屑效果也很(hěn)好。例如在精(jīng)镗韌性較大的工(gōng)件材料（如40Cr等）時，在用(yòng)其他(tā)方法很(hěn)難斷屑時，則可(kě)在被加工(gōng)表面上拉削出縱向溝槽，再進行镗削。采用(yòng)這種方法能(néng)顯出其獨特的優點。

5、改變刀(dāo)具(jù)幾何參數和調整切削用(yòng)量

由前面所述的切屑折斷原理(lǐ)可(kě)知，減小(xiǎo)刀(dāo)具(jù)前角；增大主偏角；在主切削刃上磨出負倒棱；降低切削速度；加大進給量以及改變主切削刃形狀等都能(néng)促使切屑折斷。但是，采取這些方法斷屑，常會帶來一些不良後果，如生産(chǎn)率下降，工(gōng)件表面質(zhì)量惡化、切削力增大等，這種方法，在自動線(xiàn)上很(hěn)少采用(yòng)，有(yǒu)時隻作(zuò)為(wèi)斷屑的輔助手段。

此外，采用(yòng)切削液可(kě)以降低切屑的塑性和韌性，也有(yǒu)利于斷屑。提高切削液壓力更能(néng)促使切屑折斷，孔加工(gōng)中(zhōng)，有(yǒu)時就采用(yòng)這種方法。