影響切屑形態(tài)的因素與控制

1）鉆頭刃型參數(shù)對(duì)屑形的影響，如圖1所示。

a. 圓弧刃半徑R：

R過小：形成分屑點(diǎn)尖角ξ小，當(dāng)ξ<150°時(shí)切屑易分開，外刃出帶狀屑，圓弧刃出扇面塊狀屑。
　R過大：形成分屑點(diǎn)尖角ξ大，當(dāng)ξ>170°時(shí)外刃、圓弧刃屑易連成一體，出短的螺旋扇面形屑。
R適中：形成ξ=155～165°時(shí)，外刃流屑方向與相臨圓弧刃屑流向夾角較小，時(shí)連時(shí)分，此時(shí)正是生成“6”字形屑的條件。最佳ξ角，與材料韌性、切屑厚度等因素有關(guān)，不是常數(shù)。可通過試切來探詢。


b. 內(nèi)、外刃高度差h
圓弧刃較深時(shí)，外刃與圓弧刃形成自然分屑點(diǎn)，外刃出帶狀屑，圓弧刃出塊狀屑。圓弧刃較淺時(shí)，外刃與圓弧刃形不成自然分屑點(diǎn)，切屑連成一體生成短的螺旋扇面形屑。
圓弧刃深度用內(nèi)外刃垂直高度差h來控制，h值與進(jìn)刀量(切削厚度)成一定比例時(shí)，一般宜控制h值約為0.8f.較為適合。

c. 外刃鋒角：


外刃鋒角2φ過小時(shí)(2F<125°)難以磨出ξ=150～165°尖角。切屑易卷在容屑槽內(nèi)，不宜排除。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，2φ=135°～140°，切屑流出方向逼近與鉆頭軸線平行，有利排屑。而且容易形成較大的ξ角，控制出現(xiàn)“6”字屑。


圓弧半徑R°、內(nèi)外刃垂直高度差h、分屑點(diǎn)尖角ξ、外刃鋒角2φ四個(gè)參數(shù)是有關(guān)聯(lián)的。通常R由刃磨砂輪圓角半徑?jīng)Q定，選定2φ后h、ξ可通過調(diào)整鉆頭刃磨機(jī)的工藝參數(shù)控制。


2）材料韌性對(duì)屑形的影響

材料韌性大，ξ角必須磨得更小才能使屑分開。否則切屑連塊不分。材料韌性低，ξ角宜磨得大些。
3）刀具磨損對(duì)屑形的影響

鉆刃分屑尖角處磨平或崩刃后，造成實(shí)際ξ增大。當(dāng)實(shí)際x過大(>165°)，可引起屑形從分到連的轉(zhuǎn)變。因此，不銹鋼斷屑鉆的磨鈍的標(biāo)準(zhǔn)或耐用度應(yīng)以屑形的改變?yōu)楦鶕?jù)。屑形從6字形變?yōu)槎虊K狀，既應(yīng)換刀。我們?cè)l(fā)生過由于尖角處磨平，寬的短塊狀屑卡死扭斷鉆頭的事故。


4）鉆頭橫刃對(duì)中誤差對(duì)屑形的影響

橫刃不對(duì)中反映在鉆孔直徑的擴(kuò)大，使副刃單邊工作，造成鉆頭棱邊負(fù)后角磨損，這種非正常損壞使鉆頭壽命大大縮減。
橫刃不對(duì)中使兩刃切削圖形變化，某一邊切雙倍厚的切屑，而另一邊切較薄的切屑。雙倍厚的切屑只是在切屑鋼筋上，切屑厚而硬，改為長(zhǎng)帶狀屑，難以形成6字形屑。

5）切削用量對(duì)屑形的影響

加大進(jìn)刀，切屑變厚，易生成塊狀屑，相反，易生成帶狀屑。

改變鉆頭切削速度，對(duì)切削變形略有影響。一般高速鋼鉆頭切削速度不可能有較大變化。但有些不銹鋼對(duì)屑形非常敏感，降低鉆頭轉(zhuǎn)數(shù)有利于生成塊狀屑。
3 結(jié)論

分析鉆削試驗(yàn)的結(jié)果可知，各類切屑形態(tài)中，“6”字形屑最佳。短螺旋帶狀屑也可接受。其它類型的切屑如長(zhǎng)帶狀屑、帶鋼筋的切屑、帶花的螺旋帶狀屑都應(yīng)防止。

1）控制生成“6”字形屑，合理使用鉆頭應(yīng)滿足的條件是：

控制鉆頭刃形參數(shù)：鋒角2F=135～140°，外刃長(zhǎng)L=0.25d，分屑點(diǎn)尖角x=155°～165°，外刃與圓弧刃垂直高度差h=0.8f
2）控制鉆頭刃磨對(duì)稱精度：橫刃對(duì)中度，外刃、內(nèi)刃、圓弧刃跳動(dòng)量越小越好。一般使用鉆頭刃磨機(jī)，可在線測(cè)量?jī)?nèi)外刃跳動(dòng)量。橫刃不對(duì)中誤差<0.02～0.03mm是可行的。手工刃磨左右兩刃難以對(duì)稱，必然會(huì)產(chǎn)生帶鋼筋的切屑，加快鉆頭的磨損。
3）選擇合理的鉆削用量：鉆削不銹鋼宜用較低切削速度，適中的進(jìn)刀量。普通高速鋼鉆頭推薦v=15～18m/min f≈0.015d
mm/r，使用充足的乳化液冷卻。這樣刀具耐用度可維持100分鐘左右。