工件材料的塑性不同或采用不同的措施使切削過程中塑性變形的程度不同,會產生不同類型的切屑,并對加工產生不同的影響。
1)帶狀切屑
用較大前角的刀具在較高切削速度、較小的進給量和切深的情況下,切削硬度較低的塑性材料(如低碳鋼),容易得到這類切屑,如圖5.1.20(a)所示。由于材料塑性較大,切削層金屬經過終滑移面OE時,雖然產生了最大的塑性變形,但尚未達到破裂程度即被從工件母體切離,因此切屑連綿不斷。帶狀切屑的形成過程經過彈性變形、塑性變形、切離3個階段,切削過程比較平穩,切削力波動較小,工件表面較為光潔。但它會纏繞在刀具或工件上,易損壞刀刃和刮傷工件,清除和運輸也不方便,常成為影響正常切削的關鍵。因此,經常人為地在刀具前刀面上磨出各種卷屑槽或斷屑槽,以促使切屑成卷或折斷。
圖5.1.20 切屑的種類
2)節狀切屑
用較小前角的刀具,以較低的切削速度粗加工中等硬度的塑性材料(如中碳鋼),容易得到這類切屑,如圖5.1.20(b)所示。由于材料塑性較小、切削變形較大,當切削層金屬到達OE面時,材料已達破裂程度,沿剪切角φ方向被一層一層地擠裂。但在切離工件母體時,切屑底層尚未裂開,形成節狀切屑,又稱擠裂切屑。這類切屑的頂面有明顯的裂紋,呈鋸齒形,其形成過程經過了彈性變形、塑性變形、擠裂和切離4個階段,是最典型的切削過程。節狀切屑的切削力較大,且有波動,工件表面較粗糙。
3)粒狀切屑
在形成節狀切屑的過程中,若進一步減小前角,降低切削速度,或增大切削厚度,則切屑在整個厚度上被擠裂,形成梯形的粒狀切屑,又稱單元切屑,如圖5.1.20(c)所示。形成粒狀切屑時,切削力更大,波動也更大。
4)崩碎切屑
在切削鑄鐵和黃銅等脆性材料時,由于材料的塑性極小,切削層金屬受刀具擠壓經過彈性變形以后就突然崩碎,形成不規則的碎塊狀屑片,即為崩碎切屑,如圖5.1.20(d)所示。切屑的形成經過彈性變形、擠裂、切離3個階段。產生崩碎切屑時,切削熱和斷續的切削力都集中在主切削刃和刀尖附近,刀尖容易磨損,并容易產生震動,影響工件表面粗糙度。
切屑的形狀可以隨切削條件的改變而改變。例如,加大前角,提高切削速度、減小切削厚度可將節狀切屑轉變成帶狀切屑。在生產中常根據具體情況采取不同的措施使切削變形得到控制,以保證切削加工的順利進行。