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切屑形狀及其形成介紹

2012 年 02 月 23 日 by Willy Chen

切屑形狀及其形成介紹

工件受刀具之切削後,內部產生了塑性變形,其塑性流動程度之大小直接影響了切屑的形態。一般切屑的基本形態有:不連續切屑、連續切屑和積屑刀口的連續切屑等3種。


非連續式或碎斷式切屑(Discontinuous or Segmental Chips):

切屑形狀及其形成介紹

表示切屑在工具前方脫 離之後,即碎成小片。脆性較高的材料,如鑄鐵或青銅,較會有如此情況。因為,切屑形成後 即碎斷,不會對工具面產生壓力,所餘的不規則面,易由刀刃將其切平,故可得較光平的面, 且因工具面的壓力較小,磨損亦小,故刀具壽命較長。如摩擦係數較高或柔延性較高的材料產生非連續切屑,就表示切削情況甚差。

非連續切屑之形成的原因大致有:

  1. 脆性較高之工件材料。
  2. 切削刀具之斜角較小時。
  3. 切削速度較低時。
  4. 進刀量大,切屑較厚。

切屑形狀及其形成介紹

連續式切屑(Continuous Chips):

對於柔延性低且摩擦係數低的材料而言,在切削中,金屬在工具面上連續不斷的變形、流動,且穩定的作用在刀具上,因此,無論就表面精光度或工具壽命而言,都是一種甚為合理的切屑,且便於切削作用力的分析。

切削時產生連續切屑的原因大致有:

  1. 工件材質延性較高。
  2. 刀具斜角較大或刀具較銳利。
  3. 進刀量較小,切削較薄。
  4. 切削速度較高。
  5. 選用適當之切削劑。
  6. 刀具材質磨耗係數低,刀面平滑。

切屑形狀及其形成介紹

帶有堆積刃(Built-Up-Edge)的連續式切屑:

簡稱 BUE,對於柔延性高且摩擦係數高的材料而言,在切削過程中,由於甚高的摩擦係數與切屑間的壓力,以致於有若干微粒粘結在刀具面上,當 切削繼續進行,粘結的材料愈多,最後堆積到適當高度後,即隨切屑流失,或一部份嵌進工作 面上。由於這種作用是週期性發生,所以加工面的光平程度遠較連續式切屑的表面低。一般而 言,這種現象可藉由減少切屑厚度及增加傾角來減少。

積屑刀口的連續切屑,其生成原因有:

  1. 切削延性材料時切削速度太低。
  2. 工件材質延性較膠黏。

這三種只是切屑的基本形態,實際切削時所產生之切屑大多是這三種的中間形或複合形;而切削時所產生的刃口積屑緣更是這三種以外的形態。對這些生成形態而言,其所生成之切屑形狀可大略分為渦旋狀、螺旋狀及破片狀切屑。 切屑形狀及其形成介紹

銑刀切削之最大特色就是斷續切削,至於渦旋狀及螺旋狀切屑,其捲後的切屑長度,也就是通常的切削寬度,相當於刃口切入被加工物到離開被加工物時之長度,此種切屑普通屬於連續形及剪斷形;至於龜裂形的切屑,就像鑄鐵之切削,半途會折斷而變成破片狀切屑。至於鋼鐵切削時,若使用附有斷屑槽之刀片切削或有焊疤磨耗發生時,也可以產生同樣的切屑。

參考資訊來源:行政院勞工委員會職業訓練局 銑床能力本位訓練教材

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