车削中的断屑措施优化建议：断屑措施在车削中的应用

车削塑性材料时，很容易形成条带状切屑，它连绵不断地缠绕在工件、车刀及刀架上，有时还会划伤已加工表面影响加工，甚至伤人，因此，车削中必须采取相应的断屑措施。

常用断屑方法有在刀头上磨断屑槽、焊断屑台和使用断屑板等方法。

1.在刀头上磨断屑槽和改变车刀几何角度

在刀头上磨出断屑槽能够起到断屑作用，断屑槽的基本形状如图2-37所示。断屑槽的形状应在刀头主断面上观察，其槽宽K、圆弧半径R以及槽楔角等，对断屑效果都有影响。

图2-37 断屑槽基本形状

a）直线圆弧形 b）直线形 c）圆弧形

利用断屑槽断屑应与改变车刀几何角度结合起来。直线圆弧形断屑槽和直线形断屑槽适用于切削碳素钢、合金结构钢、工具钢等材料，一般取前角γ_o=5°～15°，当切削纯铜或不锈钢等高塑性的材料时，取前角γ_o=25°～30°。当前角太大时，直线圆弧形及直线形断屑槽的切削刃强度就低，这时易崩刃，断屑槽太深，排屑不畅，此时应采用圆弧形断屑槽。

在背吃刀量和进给量已选定的情况下，增大主偏角会使切屑厚度增加，从而达到断屑目的。切削中，主偏角κ_r=75°～93°时，断屑效果较好。减小前角，会使切屑变形加剧，切屑易折断。以上两种改变车刀几何角度的做法，往往是靠牺牲车刀最适宜的几何角度而达到断屑目的的。

最常见的方法还有在切削刃上磨出双重的刃倾角（图2-38中λ_o=6°～8°和λ_o=8°），使刀尖处的前角减小，增加刀尖强度，使切屑卷曲离开工件，用这种方法车削碳素钢工件时，切下的切屑是卷曲状，但使用图2-38所示车刀切削高强度、高韧性材料时就不容易断屑。

当车削强度高并具有硬皮的工件时，常选择负倒棱比较宽的车刀，如图2-39所示的90°无槽断屑车刀。

确定断屑槽宽度K（图2-37）时，还应与进给量f和背吃刀量a_p结合起来考虑。一般来说，f和a_p大，K也应大。切削中碳钢时，可取K=10f；切削合金钢工件时，可取K=7f。通常情况下，直线圆弧形圆弧R=（0.3～0.7）K，工件材料塑性大取上限，塑性小取下限。

当选用背吃刀量a_p＞10mm，进给量f=0.5～1.2mm/r的大车削用量切削碳素钢和合金结构钢时，切屑宽而厚，卷曲力大，若折断成“C”形屑则容易打坏切削刃和卷屑槽，而且碎屑会迸溅伤人。此时常将断屑槽的槽底圆弧加大，并磨得较浅，使切屑卷成发条状顶在工件加工表面上折断，推荐采用K=10f，R=（1.1～1.5）K。

图2-38 采用双重刃倾角断屑

图2-39 90°无槽断屑车刀

2.在刀头上焊断屑台断屑

在刀头上焊断屑台的形式如图2-40所示。断屑台的高度C可取车刀杆高度的1/5～1/3（车刀杆高度大时取小值）。这种断屑形式在一定范围的切削用量下，更能发挥作用。图2-41所示为焊有断屑台的车刀，在切削速度v_c=70～180m/min，背吃刀量a_p=2.5～6mm，车削40Cr材料的工件时，取B₁=（1.5～2.0）f（f为进给量）、C=（1/5～1/3）H。

刀头上的断屑台还可采用粘结剂进行粘结。

(www.xing528.com)

图2-40 在刀头上焊断屑台车刀

a）90°外圆车刀 b）45°外圆车刀 c）端面车刀

图2-41 断屑台位置和尺寸

3.使用断屑板断屑

断屑板断屑有多种形式，常用断屑板举例见表2-2。

利用断屑板断屑时，应注意断屑板要有一定的强度和刚性，以及断屑板尺寸和在车刀上的安装位置要适当，否则会给加工带来不便，甚至影响操作。

表2-2 断屑板形式

（续）

4.使用断屑器断屑

断屑器常在自动生产线或加工塑性强的材料时使用。图2-42所示为断屑器的一种形式，其断屑可靠。它由偏心轮1、辅助轮2、摇臂5、弹性压夹7和刀体8等元件组成。摇臂5装在弹性压夹7的轴6上，而偏心轮1和辅助轮2则分别装在摇臂5和弹性压夹7的轴4和3上，轴4和3的两端用弹簧11相连（见图2-42中A—A剖面），以使偏心轮1和辅助轮2能始终相互支持，偏心轮1上加工有正弦曲线槽10（图2-42b），其参数可根据断屑所要求的屑形来确定，也即正弦曲线槽的宽度a和深度b，可按切屑的厚度和宽度来选定。

辅助轮2的直径和宽度应保证偏心轮1能在轴4上做不卡死的往复移动。根据切削条件的不同，偏心轮1上的偏心位置可以调节，如图2-42c所示。

车削时，从切削区流出的切屑进入到偏心轮1的正弦曲线槽10内，并使偏心轮转动，而同时偏心轮又将相对于被加工工件在轴4上作往复移动。由于上述两个运动，将使切屑根部产生了交变应力和周期性切应力，从而可保证达到稳定断屑的目的。

图2-42 断屑器

a）断屑器外形 b）偏心轮上的曲线槽 c）偏心轮上的偏心位置

1—偏心轮 2—辅助轮 3、4、6—轴 5—摇臂 7—弹性压夹 8—刀体 9—螺钉 10—正弦曲线槽 11—弹簧 12—偏心孔位置