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什么是切屑?切屑的作用有哪些?切屑类型及控制

--切屑的类型及控制

供稿:中国工控网 2016/7/26 14:53:21

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  • 关键词: 切屑
  • 摘要: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。

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。


审核编辑(王雪)
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