刀具斷屑帶來的苦惱如何解決？【干貨】

1、刀具斷屑帶來的苦惱如何解 決？【干貨】刀具斷屑帶來的苦惱如何解決?內(nèi)容來源網(wǎng)絡(luò)，由“深圳機(jī)械展（11萬1100 多家展商，超10萬觀眾）”收集整理！更多cnc加工中心、車銃磨鉆床、線切割、數(shù)控 刀具工具、工業(yè)機(jī)器人、非標(biāo)自動(dòng)化、數(shù)字化無 人工廠、精密測(cè)量、3D打印、激光切割、鎖金 沖壓折彎、精密零件加工等展示，就在深圳機(jī)械 展.刀具斷屑可靠與否，對(duì)正常生產(chǎn)與操作者安全都有著重大影響。在切削加工中，崩碎切屑會(huì)飛濺傷人，并易研損機(jī)床；而長(zhǎng)條帶狀切屑會(huì)纏繞在工件或刀具上，易刮傷工件，引發(fā)刀具破損，甚至影響工人安全。對(duì)于數(shù)控機(jī)床（加工中心）等自動(dòng)化加工機(jī)床，由于其刀具數(shù)量較多，刀架與刀具聯(lián)系密切，斷屑

2、問題就顯得更為重要，只要其中一把刀斷屑不可靠，就可能破壞機(jī)床的自動(dòng)循環(huán)，甚至破壞整條自動(dòng)線正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以在設(shè)計(jì)、選用或刃磨刀具時(shí)，必須考慮刀具斷屑的可靠性。而對(duì)于數(shù)控機(jī)床（加工中心）等，并應(yīng)滿足下列要求：切屑不得纏繞在刀具、工件及其相鄰的工具、裝備上；切屑不得飛濺，以保證操作者與觀察者的安全;精加工時(shí)，切屑不可劃傷工件的已加工表面，影響已加工表面的質(zhì)量；保證刀具預(yù)定的耐用度，不能過早磨損并竭力防止其破損；切屑流出時(shí)，不妨礙切削液的噴注；切屑不會(huì)劃傷機(jī)床導(dǎo)軌或其他部件等。在滿足上述要求的基礎(chǔ)上，不同刀具對(duì)切屑長(zhǎng)度還有不同要求。例如一般粗車鋼料的大切屑 長(zhǎng)度為100mm 左右；精車則應(yīng)稍長(zhǎng)。要避免

3、 過于細(xì)碎的切屑，因?yàn)樗菀浊度霗C(jī)床導(dǎo)軌和 刀具裝置的一些重要部位（如基準(zhǔn)面），這樣 不僅需要附加防護(hù)裝置，還給清除切屑帶來一 定的困難。對(duì)于某些不易斷屑的刀具，如成形車刀、切槽 車刀和切斷車刀等，在數(shù)控機(jī)床（加工中心） 等自動(dòng)化機(jī)床上，應(yīng)保證其穩(wěn)定的卷屑。一、切屑形狀的分類根據(jù)工件材料、刀具幾何參數(shù)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(fā)條狀卷屑、長(zhǎng)緊螺卷屑、螺卷屑等（見圖1 ）SQ儼Svww m(1)帶狀屑：高速切削塑性金屬材料時(shí)，如 不采取斷屑措施，極易形成帶狀屑，此形屑連 綿不斷，常會(huì)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

4、傷人，因此 應(yīng)盡量避免形成帶狀屑。但有時(shí)也希望得到帶 狀屑，以使切屑能順利排出。例如在立式鑲床 上鏈盲孔時(shí)。(2) C形屑：車削一般的碳鋼、合金鋼材料時(shí)， 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(diǎn)。但 C形屑多數(shù)是碰撞在車刀后刀面或工件表面而折斷的（見圖2）。切屑高頻率的碰斷和折斷會(huì)影響切削過 程的平穩(wěn)性，從而影響已加工表面的粗糙度。所以，精加工時(shí) 希望得到長(zhǎng)螺卷屑 平穩(wěn)。1 r戰(zhàn)度底刀面上折斷L卜+ '-一二" 占 111即3小，刃的*公般不希望得到 C形屑,而多（見圖3）,使切削過程比較碰森工骨盤而上符酎國(guó)a it 鬃廈也敢過程示意”fl現(xiàn)4大擔(dān)

5、品*1制黑軍疾感K(3)發(fā)條狀卷屑：在重型車床上用大切深、 大進(jìn)給量車削鋼件進(jìn)，切屑又寬又厚，若形成 C形屑則容易損傷切削刃，基至?xí)w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(fā)條狀(見圖4)在加工表面上碰撞折斷, 并靠其自重墜落。(4)長(zhǎng)緊卷屑：長(zhǎng)緊卷屑形成過程比較平穩(wěn)， 清理也方便，在普通車床上是一種比較好的屑 形。(5 )寶塔狀卷屑：數(shù)控加工、機(jī)床或自動(dòng)線 加工時(shí)，希望得到此形屑，因?yàn)檫@樣的切屑不 會(huì)纏繞在刀具和工件上。而且清理也方便。(6 )崩碎屑：在車削鑄鐵、脆黃銅、鑄青銅等脆性材料時(shí)，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(jī)床。若采用卷 屑措施，則可使

6、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。二、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(lián)系，所以研究切屑折斷原理必 須從研究切屑變形的規(guī)律入手。切削過程中所形成的切屑，由于經(jīng)過了比較大 的塑性變形，它的硬度將會(huì)有所提高，而塑性 和韌性則顯著降低，這種現(xiàn)象叫冷作硬化。經(jīng) 過冷作硬化以后，切屑變得硬而脆，當(dāng)它受到 交變的彎曲或沖擊載荷時(shí)就容易折斷。切屑所 經(jīng)受的塑性變形越大，硬脆現(xiàn)象越顯著，折斷也就越容易。在切削難斷屑的高強(qiáng)度、高塑性、 高韌性的材料時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)法增大切屑的變形， 以降低它的塑性和韌性，

7、便于達(dá)到斷屑的目的。 切屑的變形可以由兩部分組成：第一部分是切削過程中所形成的，我們稱之為 基本變形。用平前刀面車刀自由切削時(shí)所測(cè)得 的切屑變形，比較接近于基本變形的數(shù)值。影 響基本變形的主要因素有刀具前角、負(fù)倒棱、 切削速度三項(xiàng)。前角越小，負(fù)倒棱越寬、切削 速度越低，則切屑的變形越大，越有利于斷屑, 所以，減小前角、加寬負(fù)倒棱，降低切削速度 可作為促進(jìn)斷屑的措施。第二部分是切屑在流動(dòng)和卷曲過程中所受的變 形，我們稱之為附加變形。因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況 下，僅有切削過程中的基本變形還不能使切屑 折斷，必須再增加一次附加變形，才能達(dá)到硬 化和折斷的目的。迫使切屑經(jīng)受附加變形的簡(jiǎn) 便的方法，就是在前刀面

8、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(shí)再 卷曲變形。切屑經(jīng)受附加的再卷曲變形以后， 進(jìn)一步硬化和脆化，當(dāng)它碰撞到工件或后刀面 上時(shí)，就很容易被折斷了。三、幾種常用的斷屑方法I （一）利用斷屑槽：如前所述，斷屑槽不僅對(duì)切屑起附加變形的作 用.而且還能實(shí)現(xiàn)控制切屑的卷曲與折斷。只 要斷屑槽的形狀、尺寸及斷屑槽與主切削刃的 傾斜角合適，斷屑則是可靠的。不論是焊接式 刀具還是機(jī)夾式刀具，是重磨式刀具還是不重 磨式刀具都可采用 為了適用不同的切削用量范圍。硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn) 位刀片上壓制有多種形狀及不同尺寸的斷屑槽，便于選用，這樣既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便。這種方法 是切削加工中應(yīng)首選的方法，也是應(yīng)用廣

9、泛的 方法。不足之處是刀具合理幾何參數(shù)的確定，受到斷 屑要求的牽制（二）利用斷屑器圖13可調(diào)節(jié)短防質(zhì)器斷屑器有固定式和可調(diào)節(jié)式兩種。圖 13為車 刀上的可調(diào)節(jié)式斷屑器。在車刀前刀面上裝一個(gè)擋屑板1 ,切屑沿刀具 的前面流出時(shí)，因受擋屑板1所阻而彎曲折斷。 斷屑器的參數(shù)Ln和a可按需要設(shè)計(jì)和調(diào)整，以 保證在給定的切削條件下，斷屑穩(wěn)定可靠。松 開螺釘3,在彈簧4的作用下，可使擋屑板1和壓板2 一起抬起，便于擋屑板調(diào)整和刀片的快速轉(zhuǎn)位與更換。這種斷屑器常用于大、中型 機(jī)床的刀具上。（三）利用斷屑裝置圖U帶有切斷器的即恭國(guó)斷屑裝置類型很多，一般可分為機(jī)械式，液壓 式和電氣式等，斷屑裝置成本高，但斷屑是

10、穩(wěn) 定可靠的，一般只用于自動(dòng)線上。圖 14為用 于車刀上的帶有切斷器的斷屑裝置示意圖。車 削時(shí)，切屑通過導(dǎo)屑通道2流出，被不斷旋轉(zhuǎn) 的盤形切斷器3強(qiáng)行割斷，被割斷后的切屑則 從排屑道6排出。切斷器是由傳動(dòng)軸4帶動(dòng)的. 圖中1為車刀。（四）利用在工件表面上的預(yù)先開槽的方法： 按工件直徑大小不同，預(yù)先在被加工表面上沿 工件軸向開出一條或數(shù)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(shí)，斷屑效果也很好。例如在精鏈韌性 較大的工件材料（如40Cr等）時(shí)，在用其他方 法很難斷屑時(shí)，則可在被加工表面上拉削出縱 向溝槽，再進(jìn)行鏈削。采用這種方法能顯出其 獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。（五）改變刀具幾何參數(shù)和調(diào)整切削用量 由前面所述的切屑折斷原理可知，減小刀具前 角；增大主偏角；在主切削刃上磨出負(fù)倒棱； 降低切削速度；加大