無(wú)論是刀具選擇如何影響切屑、冷卻液如何在排屑中發(fā)揮作用，還是是查看切屑的大小和形狀，切屑形成都對(duì)加工有很大的影響。了解不同的切屑細(xì)節(jié)可以更好地管理切屑形成、進(jìn)行調(diào)整并防止刀具損壞。因?yàn)榱己玫那行夹纬煽梢宰尲庸じ槙场?/span>
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切屑的形狀和大小
在查看切屑形成時(shí)，良好切屑的關(guān)鍵指標(biāo)是形狀。任何應(yīng)用的首選形狀為 6 和 9 或單個(gè)圓錐形的切屑。這些小的切屑對(duì)于高效的鉆孔非常重要。然而，重要的是了解其他形狀和尺寸的切屑代表什麼。例如，筆直的、扁平的切屑是彈性材料。如果切屑是連續(xù)的段帶，可能需要進(jìn)行許多調(diào)整才能獲得理想的切屑。
切屑的大小也會(huì)影響排屑。影響切屑大小的主要因素有兩個(gè)：斷屑槽，也稱為分屑槽，及刃口幾何形狀。使用斷屑槽，切屑寬度變薄，易于排屑；切屑越寬越容易讓它自己卷動(dòng)并斷裂。邊緣幾何形狀充當(dāng)斷屑槽，通過(guò)將切屑捲曲在其自身頂部或通過(guò)用邊緣半徑的背面沖擊切屑來(lái)破壞切屑。盡管較硬的材料會(huì)將切屑捲曲在其自身頂部以造成切屑斷裂，但較軟的材料通常會(huì)跳過(guò)邊緣半徑，并且僅在撞擊到邊緣半徑后面才會(huì)斷裂。
盡管如此，結(jié)合斷屑槽和正邊形幾何形狀的目的是切斷切屑，使其足夠窄以便輕松排出。由于切屑內(nèi)外的速度差，切屑斷裂可能自然發(fā)生，這會(huì)產(chǎn)生錐形切屑，其自身捲曲并斷裂。因?yàn)榇笾睆降镀刃≈睆降镀哂懈叩乃俣炔睿愿菀讛嘈?，即斷屑槽間距越大，發(fā)生的斷屑越多。較小直徑的刀片受限于可用的速度差，這是由于對(duì)通過(guò)刀柄通道輕松排出切屑所需的切屑寬度的限制。
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切屑厚度
切屑的厚度隨進(jìn)給速度而變化；較大的進(jìn)給速度形成較厚的切屑，而較小的進(jìn)給速度形成較薄的切屑。切屑厚度決定了切屑如何斷裂，但也取決于被加工的材料。同時(shí)，改變速度會(huì)影響切屑厚度；刀具的速度越高，切削中產(chǎn)生的熱量就越多，使材料更具彈性。因此，速度和進(jìn)給之間的平衡是必要的。對(duì)于許多材料，較厚的切屑意味著有更大的機(jī)會(huì)超過(guò)材料的彈性極限，從而增加了切屑斷裂的可能性；另一方面，較薄的切屑更有彈性，因此離切屑斷裂所需的彈性極限更遠(yuǎn)。柔軟的粘性材料，如軟碳鋼、300 系列不銹鋼或純鈦，具有很高的彈性極限，以至于增加切屑厚度會(huì)對(duì)切屑形成產(chǎn)生負(fù)面影響。像這樣的材料需要特定的邊緣幾何形狀才能出現(xiàn)可接受的切屑。
然而，關(guān)鍵是查看材料的切屑變形率，以更好地了解切屑厚度。切屑變形率可以定義為變形切屑厚度與未變形切屑厚度（進(jìn)給率）之比。對(duì)于有大多數(shù)鋼材，該比例通常為 2-3:1；但是，對(duì)于柔軟的粘性材料，它可以高達(dá) 5-10:1。但最終，該測(cè)量值是被切削材料中切屑形狀和彈性的指標(biāo)，變形越大，切屑形成越困難。
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冷卻液
在冷卻液方面，與正確的鉆頭幾何形狀搭配使用的冷卻液對(duì)于最佳切屑形成和排屑至關(guān)重要。此外，改變冷卻液類型、壓力和體積會(huì)影響切屑的熱沖擊。這可以改變切屑的特性，使它們或多或少地分成可管理的部分。例如，由于冷卻液快速冷卻熱的彈性切屑時(shí)發(fā)生應(yīng)力硬化，冷卻液會(huì)降低材料彈性。彈性、連續(xù)切屑形成的冷卻通過(guò)降低其彈性極限使切屑脆化至斷裂點(diǎn)。對(duì)于排屑，冷卻液壓力和體積很重要。為了排出一定體積的切屑，冷卻液體積提供一定數(shù)量的動(dòng)能。只要有足夠的冷卻液量，就可以從孔的頂部到底部不間斷地進(jìn)行鉆孔，這在鉆孔時(shí)機(jī)床上的負(fù)載也會(huì)作為參考。冷卻液量不足時(shí)，鉆孔時(shí)監(jiān)控的負(fù)載也會(huì)給出預(yù)警。盡管這并不意味著不能在冷卻液不足的情況下進(jìn)行鉆孔，但它確實(shí)表明必須改變鉆頭以適應(yīng)換環(huán)境。
另一方面，壓力是冷卻液背后的力，它通過(guò)給定的直徑提供固定體積的冷卻液。當(dāng)冷卻液壓力通過(guò)固定的冷卻液孔直徑增加時(shí)，冷卻液體積將增加。當(dāng)鉆小直徑時(shí)，需要高冷卻液壓力以提供足夠的冷卻液量，但隨著鉆頭直徑的增加，高冷卻液量變得比高冷卻液壓力更需要。在高產(chǎn)量鉆孔（尤其是深孔鉆孔）中，通過(guò)刀具的內(nèi)冷卻液至關(guān)重要，因?yàn)樗谇行忌咸峁┫蛏系牧Γ詭椭鷮⑶行紱_出鐵屑并沖出孔外。雖然在兩倍徑以下的短鉆孔應(yīng)用中可以使用外冷的方式替代內(nèi)冷的孔加工（因?yàn)榭讖讲皇翘睿谳^深的孔中，外冷的加工方式不會(huì)促進(jìn)良好的熱傳遞，還會(huì)將切屑推回孔中，從而導(dǎo)致切屑堆積。
考慮到熱量因素時(shí)，內(nèi)冷鉆頭的冷卻液也很重要，因?yàn)樗苯酉蛐枰鋮s刀具的切削刃提供冷卻液。加工時(shí)，材料塑性變形產(chǎn)生的熱量有 60%留在形成的切屑，另外 40%留在刀具和工件上。留在刀具上的這部分必須用冷卻液帶走，以有足夠的刀具壽命。當(dāng)更多的冷卻液壓力和體積可以通過(guò)刀具時(shí)，刀具溫度較不會(huì)升高。意味著將有效提高刀具壽命，并且可以提高加工效率。
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刀具選擇
切屑形成也可以顯示是否使用了最適合的刀具。如果切屑形成不符合標(biāo)準(zhǔn)，則可能需要更改刀具幾何形狀以改善情況。顯然，切削刀具的幾何形狀對(duì)切屑有顯著影響。具體來(lái)說(shuō)，增加前角(Rake angle)可以改善切屑形成，但這是有代價(jià)的，因?yàn)榍敖窃酱螅邢魅性酱嗳?。前角?duì)剪切面角的值也有很大影響，剪切面角是工件材料純塑性變形形成的角度。在這里，材料在切削刃前開(kāi)始變形或形成切屑。對(duì)于材料特性和切削參數(shù)，角度各不相同；然而，使剪切面角更垂直應(yīng)該始終是一個(gè)目標(biāo)，因?yàn)榧羟衅矫嬖蕉盖?，切屑形成越好?/span>
切屑厚度在這里也起作用。材料的彈性越大，剪切面角就越陡峭，從而產(chǎn)生更薄的切屑。相反，材料越硬，剪切面角越平，這意味著形成的切屑越厚?？偠灾蟮那敖且馕吨蟮募羟薪?，這意味著更好的切屑，但這里的平衡也是關(guān)鍵。真正鋒利的切削刃會(huì)產(chǎn)生大量的切屑，但由于切削刃橫截面較小且切削刃較弱，因此會(huì)出現(xiàn)斷裂，所以需要在前角中找到相對(duì)合適的角度 。
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切屑變化
檢查切屑時(shí)要注意的最后一件事是切屑的任何變化。如果在實(shí)際加工中切屑發(fā)生變化，可能是由多種因素引起的：刀具磨損、刀具積削瘤或環(huán)境變化，如冷卻液或材料變化。在新的使用中，最好先鉆潛的測(cè)試孔，并查看切屑以確保它們小且分段。一開(kāi)始用保守的速度和進(jìn)給也有助于更好地了解切屑形成以及需要進(jìn)行哪些調(diào)整。
不過(guò)，了解切屑的任何變化是關(guān)鍵。不良的切屑形成會(huì)在鉆孔應(yīng)用中引起重大問(wèn)題。長(zhǎng)而連續(xù)的切屑難以排出，并且可能堆積在鐵屑中，損壞鉆頭。這些長(zhǎng)切屑也可能纏繞在鉆體上并再次導(dǎo)致刀具故障。最后，不良的切屑形成會(huì)影響孔的質(zhì)量。如果切屑被拖拽或堆積在凹槽中，則孔的光潔度會(huì)很差。注意切屑形成的任何變化不僅對(duì)刀具壽命和孔質(zhì)量很重要，而且對(duì)應(yīng)用的整體成功也很重要。
更多地了解在任何金屬切削應(yīng)用中形成的切屑，使現(xiàn)場(chǎng)工作人員能夠更好地控制鉆孔操作的結(jié)果和成功。雖然有必要檢查切屑尺寸、形狀和厚度，但了解冷卻液、刀具選擇和切屑的變化如何與應(yīng)用相關(guān)同樣重要。因此，請(qǐng)查看正在形成的切屑并將逐個(gè)切屑分解，因?yàn)檎_的切屑形成和良好排屑對(duì)于孔加工還是很有必要的。
