切屑控制攸關每個工廠的生死存亡，切削刀具業最關心的問題就是如何始終如一的保持延性鋼（例如SAE 1018、1020和8620）的斷屑能力并且很好的控制毛刺。切屑控制不當會引發停機、零件報廢或返工等問題，甚至會造成刀具斷裂引發人員受傷事故和工廠停產，這些都是工廠不能容忍的底線。

　  通常來說，在半精加工、精加工和可變切削深度應用中存在切屑控制問題，汽車變速器行業的大多數車削加工都需要做好切屑控制。Henry Ford和William C. Durant時代開始，這個問題就一直困擾著所有的汽車制造商。盡管汽車業和切削刀具業有十分先進的技術，但是加工這些延性材料，仍然令操作人員、工程師和生產管理者深感頭痛。從汽車業的已有經歷和可預期的高峰生產水平來看，工廠無論如何都需要解決這一問題，才能順應時代潮流，滿足生產需求，保持盈利能力。

　　在解決切屑控制問題時，物理特性和經濟成本都是首先要考慮的因素。我們一直都在使用的關于高效加工的方法，包括使用帶正前角的刀具和使用最大的刀尖半徑，在實際應用中的效果卻不盡理想。因為盡管這些方案能使切屑變薄，從而延長刀具壽命并且提高生產效率，但同時也會大幅增加斷屑難度。除此之外，很多零件都有表面粗糙度要求，只有使用大的刀尖半徑，才能達到合格的表面質量。

　　車削延性鋼材產生的細長切屑會嚴重破壞正常的加工和生產。如果不能很好地斷屑，切屑會纏繞住刀具而導致停機。如果老是出現停機，并且需要手動清理排出切屑，也會使操作人員感到十分煩惱。這不僅浪費時間，而且切屑溫度很高，邊緣又極其鋒利，很容易傷人。另外，切屑還能沿著工件移動，劃傷工件，最終導致零件報廢或返工。如果切屑太長纏在切削刃與零件之間，還會出現更多問題，因為如果刀具對切屑進行了“再切削”，會導致斷刀事故。

　　在自動化操作中，切屑控制同樣會給物料搬運機器人或在線測量帶來問題，因為切屑會干擾機器人的性能，并給出錯誤的儀表讀數。

掌握運行參數

　　在量產加工環境中，零件加工包括鑄件和鍛件。材料整切通常不是問題。要改善這些加工作業的切屑控制需要考慮四個因素，即刀尖半徑、切削深度、進給率和刀片的頂面槽形。

　　我們的目標是盡量增加切屑面積，而同時要保證零件精度，維持生產循環時間。為了增加切屑面積，切削深度不宜小于刀尖半徑。當單側切削深度為0.010in（1in=25.4mm）且刀片刀尖半徑為0.031in時，切屑會變薄大約60%，因此斷屑變得更加困難。

　　過去的經驗是，單側切削深度決不能小于刀尖半徑的66%，因為在該位置時，所有切屑都不再變薄（其變薄量為刀尖半徑和切削深度的函數）。為了提高進給率而增加切屑面積，需要調整主軸轉速。主軸轉速是對刀具壽命影響最大的切削參數。雖然切削深度和進給率也很重要，但影響要小得多。

　　當然，根據其他經驗，提高進給率會降低表面質量。這種情況下，最好使用修光刃。當首次引入修光刃刀片時，他們只用作改善表面質量。但是，我們現在已經意識到通過提高這些修光刃刀片的進給率，既能保證表面質量，同時又能提高生產效率。

利用刀片技術

　　當今大多數車削刀片都有一個槽形被壓入前刀面，便于切屑控制。現在有成千上萬種槽型可供選用，工廠可以根據不同應用和零件材料選擇最佳槽型。當加工延性鋼時，只有滿足了這些材料對刀片的特殊要求才能形成恰當的切屑。

　　大多數情況下，應當選用邊緣線或主切削刃邊比較窄的刀片。如果是可變切削深度的一次性走刀，通常使用主切削刃邊為0.004"~0.010"的槽型。此時的關鍵是保證進給率要超過主切削刃寬度。當進給率超過主切削刃寬度時，才能充分利用刀片槽型的前角和切屑成形能力。前角是剪切掉材料，而不是通過刃邊去把材料擠掉。當加工的進給率小于主切削刃邊寬度時，會產生熱量，對刀具壽命不利。優化進給率和刃邊寬度都能充分利用槽型的切屑成形能力。槽型的不同角度和“凸出部分”的設計都是為了將切屑排入斷屑結構中從而實現自動斷屑。如果是低進刀量的應用，這些卷屑槽或凸出部分需要靠近切削刃線，尤其要位于刀片刀尖半徑處。

　　最難的斷屑是處理最短的切屑，最短切屑剛好出現在切深的刀尖半徑上方。因此，優化切削時，必須調整切深和刀尖半徑。使用比常規更小的刀尖半徑并采用修光刃比較切實可行。

　　某些情況（例如高強度的材料）下，背離主切削刃可能更利于斷屑。采用負角的主切削刃可在切削刃前邊緣線以外形成一堵“后墻”，在這種情況下，這是能控制切屑的唯一方式。

成功秘訣 正確編程

　　無論是斷屑還是刀具“去毛刺”，編程是否正確將獲得迥然不同的結果。舉一個簡單的例子，外圓車削的背離表面加工是我們通常采用的刀具路徑。當我們用CNMG刀片進行表面加工時（即采用背離工件中心線方式車臺肩面），導入角為85o。這個角度比常見的高進給銑刀的導入角大，后者通常為75o~80o。高進給銑刀的前提條件是盡量使切屑變薄，以便以0.040~0.060in每齒的進給率提高生產效率。因而當刀片背離中心線加工時，會形成長帶狀薄切屑。取而代之，較好的方法是朝內或從外表面朝向工件中線加工。因為這樣我們可利用-5o的導入角，使切屑厚度增加。

　　延性材料加工的另一個挑戰是仿形切削并形成圓弧半徑。在多數情況下，我們可正確設置機床參數，并選擇正確的車削槽型，找到外圓和端面切削最佳斷屑的位置。但是，在仿形切削中，這些相同的參數和相同槽型會產生不受控制的切屑。在此類情況下，有時需要首先優化加工特征的某個部分。例如，在車內孔圓弧半徑時，先插削半徑處的某些點會利于斷屑并可獲得小的圓弧半徑。

保持良好冷卻

　　高壓冷卻的出現對延性材料的切屑控制影響很大。壓力為1000psi（1psi=6.89kPa）的冷卻液可使鈦合金切屑斷成粗粉。此技術已經在典型的汽車用的鋼材上做過試驗，但沒有成功，因為壓力需要在2000psi以上，才能進行有效的切屑控制。通常來說，高壓泵公司提供的泵的水基冷卻液壓力為1000psi，純油壓力為2000psi。但是，不久的將來，這些公司就會生產出更高壓力的泵來解決這些問題。

　　加工延性鋼材時，控制切屑和避免毛刺已不是新問題。新的挑戰是切削刀具公司和工廠是否能一如既往地攜手合作，共同解決這些問題。有時候，新產品上市宣傳時承諾解決所有問題，可是最后發現僅限于某些應用或只能解決部分問題。

　　任何工廠都不希望發生不必要的停機、或者由于廢料或返工而浪費時間和金錢，也不想扔掉斷裂的刀具或危及員工安全。知道如何使用正確的切削刀具參數有效加工這些材料、采用最新的刀片槽型和高壓冷卻技術來提高生產效率和盈利能力，這些都有助于滿足工廠當今和以后在汽車變速器零件加工方面日新月異的需求。