主动轴外圆切削切屑控制

邢台职业技术学院冯和平

金属车削刀具选择与切削参数确定军需学院机电系工艺教研室邢台职业技术学院冯和平学习任务3：

外圆切削切屑控制

军需学院机电系工艺教研室外圆切削切屑控制生产纲领：26000件；工件材料：双号：45钢。任务：确定加工该轴Φ13f7、Φ12两段外圆切屑形状和流向的控制方法。

军需学院机电系工艺教研室

任务完成引导教学内容的处理

学习外圆切削切屑控制方法结合工况提出措施课题一课题二军需学院机电系工艺教研室

任务完成引导教学目标外圆切削切屑控制方法知识目标

能力目标

素质目标

军需学院机电系工艺教研室任务完成引导教学目标掌握切屑类型和流向的控制方法，能根据工件材质力学性能和加工要求（表面质量）选择切屑类型与流向及其控制方法。

知识目标

能力目标

素质目标

军需学院机电系工艺教研室任务完成引导教学目标

通过个人自学，培养自我控制、学习的能力；通过组内合作、组间竞争的方式，培养学生的合作精神与竞争意识，形成良好的职业素质。

知识目标

能力目标

素质目标

军需学院机电系工艺教研室断屑控制研究切屑的起因：切屑会影响

刀具的寿命机床的正常工作与效率操作者安全工件表面质量与成本军需学院机电系工艺教研室切削变形特点和切屑的形成

一、切削变形区军需学院机电系工艺教研室一、切削变形区第一变形区：形成切屑第二变形区：形成滞流层第三变形区：产生加工硬化军需学院机电系工艺教研室切屑类型根据切屑变形程度，可将切屑分成以下四种类型。1．带状切屑2．节状切屑（挤裂切屑）3．粒状切屑（单元切屑）4．崩碎切屑军需学院机电系工艺教研室3.1.2切屑类型---金相照片返回军需学院机电系工艺教研室3.1.2切屑类型军需学院机电系工艺教研室（1）带状切屑

此类切屑的特点是形状为带状，内表面比较光滑，外表面可以看到剪切面的条纹，呈毛茸状。

（2）挤裂切屑

挤裂切屑形状与带状切屑差不多，不过它的外表面呈锯齿形，内表面一些地方有裂纹。

（3）单元切屑

切下的切削断裂成均匀的颗粒状，则成为梯形的单元切屑。这种切屑类型较少。军需学院机电系工艺教研室带状切屑加

切切挤裂切屑工削削前单元切屑质速厚角量度度军需学院机电系工艺教研室（4）崩碎切屑

此类切屑为不连续的碎屑状，形状不规则，而且加工表面也凹凸不平。主要在加工白口铁、高硅铸铁等脆硬材料时产生。对于灰铸铁和脆铜等脆性材料，产生的切屑也不连续，由于灰铸铁硬度不大，通常得到片状和粉状切屑，高速切削甚至为松散带状，这种脆性材料产生切屑可以算中间类型切屑。这时已加工工件表面质量较差，切削过程不平稳。军需学院机电系工艺教研室变形程度的表示方法1.相对滑移ε:切削层在剪切面上的相对滑移量。2.切屑厚度压缩比（变形系数）Λh：切屑外形尺寸的相对变化量。3.剪切角：晶格滑移方向和切削速度方向的夹角。军需学院机电系工艺教研室切屑厚度压缩比与切削变形的关系Λh

=lD/lch=hchD/lD>1Λh

=cos(ø-γo)/sinø军需学院机电系工艺教研室切屑厚度压缩比与切削变形的关系

据切应力和主应力方向呈45°剪切理论：

=45°-(ß-γo)减小变形的途径：增大γo，减小摩擦，进而增大。

军需学院机电系工艺教研室切屑的屑形国际标准化组织的切屑分类法(GB/T1641-1996)军需学院机电系工艺教研室切屑受撞击折断的几种情形图4-2切屑受撞击折断的几种形式

a）切屑与工件待加工表面撞击b）切屑与工件切削表面撞击c）切屑与车刀后面撞击d）切屑卷曲流出后因重力甩断军需学院机电系工艺教研室切屑的屑形一、“不可接受”的切屑拉伤工件的已加工表面，使表面粗糙度恶化；妨碍正常的加工，划伤机床，卡在机床运动副之间；造成刀具的早期破损；不易于清理、存放和搬运，甚至影响操作者的安全；较理想屑形二、“C”，“6”，“50mm左右长度的螺旋状切屑”军需学院机电系工艺教研室断屑主要措施切屑流速方向：垂直于参加切削的切削刃的首尾2点连线。流屑角：切屑流速方向与正交平面的夹角。刃磨控制，切屑的流向,利于断屑31军需学院机电系工艺教研室切屑的流向和折断λS的影响-λS切屑流向已加工表面+λS切屑流向待加工表面

军需学院机电系工艺教研室切屑的流向和折断磨制断屑槽32断屑的原因：τmax＞σb

措施：减小ρ，则需减小断屑槽宽度L，增加断屑台高度hBn

与加长刀屑接触长度lBn，,减小lbn-l,hch增大。

军需学院机电系工艺教研室断屑措施槽形：a)折线形b)直线园弧形c)全圆弧形在刀具前刀面上磨断屑槽或安装断屑台32军需学院机电系工艺教研室断屑措施直线圆弧型和直线型断屑槽适用于切削碳素钢、合金结构钢、工具钢等，一般前角在γo＝5o～150。全圆弧型前角比较大，γo＝25o～35o。适用于切削紫铜、不锈钢等高塑性材料。

影响断屑的主要参数有：槽宽LBn，槽深hBn。槽宽LBn应保证切削切屑在流出槽时碰到断屑台，以使切屑卷曲折断。对于进给量大的的切屑，应增大LBn军需学院机电系工艺教研室断屑措施槽向：外斜式→粗加工军需学院机电系工艺教研室断屑措施平行式→粗加工军需学院机电系工艺教研室断屑措施内斜式→半精、精加工军需学院机电系工艺教研室断屑措施提高f切削厚度增大，变形剧烈，容易折断；适当降低Vc

变形充分曲率半径减小容易折断；切削速度提高，断屑效果下降。背吃刀量增加，对断屑影响不大。改变切削用量33军需学院机电系工艺教研室4.1.3断屑措施4.固定附加断屑挡块5.采用间断切削（振动切削装置）6.开分屑槽7.改变刀具角度：↑Kr、λs、γ在进给量不变的情况下，主偏角增大，切屑厚度相应增大，切屑也容易折断。因此，在生产中希望有较好的断屑效果时，一般