1 不銹鋼斷屑鉆的切屑形態(tài)與產(chǎn)生條件

不銹鋼斷屑鉆的基本刃形如圖1所示哺哼。其特點是：磨出較大鋒角(2F)及很淺的圓弧刃(半徑R)，生成了外直刃(寬度L)與內(nèi)色乾、外刃高度差h铃辖。通過修磨鉆心部位前刀面生成了內(nèi)直刃、內(nèi)刃鋒角(2F1)，留下很短的橫刃。下面分述這種鉆型切出的切屑形態(tài)與產(chǎn)生條件杖户。

圖1 不銹鋼斷屑鉆的基本刃形

圖2 螺旋扇面形屑

1. 螺旋帶狀屑：如圖2所示。這種切屑卷曲所占空間大检痰，易阻塞，不會斷屑锨推，影響鉆頭冷卻效果铅歼。

生成原理：麻花鉆刀刃各點切削速度不同。外刃處速度高换可，切屑流動快椎椰，切屑較長。越近中心速度越低沾鳄，切屑排出越慢慨飘，切屑長度越短。這種外刃卷成較大半徑的弧狀译荞，近中心處卷成較小半徑的切屑瓤的，如不分斷，就形成螺旋扇面形吞歼。這是麻花鉆直線刀刃最常見的切屑圈膏。

圖3 扇面形塊狀屑

螺旋帶狀屑的寬度取決于外刀刃寬度，一般L=0.25～0.3d (d—鉆頭直徑)篙骡。當L較小時稽坤，刀刃各點切削速度相差不多，刀刃前角大掺昵，切削變形較小土嚼，切屑排除流暢，可卷曲成一條較窄的螺旋帶狀屑博遵。帶狀屑會纏繞在鉆頭螺旋刃上缓缝，不易折斷，排出時安全性較差挣堪。扇面塊狀屑：出現(xiàn)在內(nèi)凹圓弧刃上栈眉，如圖3所示。這種切屑為短塊狀豁惨，是自然卷斷的榛架，切屑較易排出與清理箍负。

生成原理：圓弧刃上各點切屑流向不同，其規(guī)律是各點切屑流向均通過圓弧刃的中心(刀刃法向)唤鳍。切屑在卷曲過程中沿圓弧刃方向的附加變形麦回，使得切屑展開成扇面形并撕裂形成塊狀屑。

細長螺旋屑：出現(xiàn)在外刃或內(nèi)直刃上恕刘，如圖4所示缤谎。這種切屑不易折斷。

圖4 細長窄螺旋屑

“6”字形屑

帶花“6”字形屑 圖5 6字形屑

內(nèi)直刃磨出較大的前角和卷屑槽時含蓉，也可能出現(xiàn)細長螺旋屑频敛，但其螺旋導程比外直刃的小。

“6”字形屑：出現(xiàn)在圓弧槽很淺的外刃與圓弧復合刃上馅扣，如圖5所示斟赚。“6”字形屑能穩(wěn)定的自動排出折斷差油。

生成原理：鉆孔開始時外刃與圓弧刃切下連成一體的塊狀屑拗军，(“6”字形屑的頭部)卷到一定長度后，沿圓弧刃方向的附加變形蓄喇，使切屑分裂发侵，開始分屑，外刃與圓弧刃切屑分別排出偷真。外刃一段為帶狀屑屏酌，(“6”字形屑的尾巴)，圓弧刃切屑為塊狀屑尚技∮栉剩“6”字形屑到達一定長度后，切屑在鉆槽中碰到上邊的槽壁潭耙，切屑受到外加的彎矩而折斷涕笛，其長度與螺旋槽二分之一導程基本一致。若切屑未碰到鉆槽都宅，排出到空間一定長度后列汽，也可隨著鉆頭的旋轉(zhuǎn)甩斷。其長度約為60~100mm左右愧橄。

帶鋼筋的“6”字形屑：出現(xiàn)在外刃與圓弧刃左右不對稱的情況喳律，如圖6所示。這種切屑厚度加倍瘪期，更易折斷赤朽。但加重刃口負荷稿辙，影響鉆刃壽命。

生成原理：

在“6”字形屑生成的條件下气忠，若外刃磨得長短不一邻储，長得一邊必然要多切除對邊短刃未切除的一段余量，生成外刃與圓弧刃交界處的凸筋旧噪。

橫刃磨得不對中心吨娜，使鉆孔擴大，切削表面外徑處出現(xiàn)臺階淘钟。最大外經(jīng)一邊的刀刃宦赠，必然將對邊未切掉的臺階一并切除，生成外刃處的凸筋米母。

帶花螺旋帶狀屑：出現(xiàn)在圓弧刃磨得略深的情況袱瓮，如圖7所示。切屑硬厚爱咬，較難折斷，排出時安全性較差绊起。

生成原理：在生成“6”字形屑的條件下精拟，若圓弧槽略深，外刃與圓弧刃交點處雖出現(xiàn)時連時分的排屑狀態(tài)箩晦，但以分屑為主甫蹄。外刃與圓弧刃切屑連成一體的時間很短，出現(xiàn)一段段的”花”狀的連體屑淀甘。

圖6 帶有鋼筋的“6”字形屑

圖7 帶“花”的螺旋帶狀屑

圖8 中長螺旋節(jié)狀屑

中長螺旋節(jié)狀屑：出現(xiàn)在外刃與原弧復合刃上缚粮，如圖8所示。切屑硬厚风镊，較難折斷囊叛，排出時安全性較差。

生成原理：在材料塑性較好满颂、進刀量較大的條件外刃與圓弧刃交點處基本上是出現(xiàn)連體狀切屑学蟀。但較厚的切屑沿圓弧刃方向展開成扇面形的附加變形過程中，切屑被拉裂成節(jié)狀屑矛熬，并與外刃帶狀屑連一體户虐。

2 影響切屑形態(tài)的因素與控制

鉆頭刃型參數(shù)對屑形的影響，如圖1所示鳖群。

圓弧刃半徑R：

R過形绍瘛：形成分屑點尖角x小，當x<150°時切屑易分開袁余，外刃出帶狀屑擎勘，圓弧刃出扇面塊狀屑咱揍。

R過大：形成分屑點尖角x大，當x>170°時外刃货抄、圓弧刃屑易連成一體述召，出短的螺旋扇面形屑。

R適中：形成x=155～165°時蟹地，外刃流屑方向與相臨圓弧刃屑流向夾角較小积暖，時連時分，此時正是生成“6”字形屑的條件怪与。最佳x角夺刑，與材料韌性、切屑厚度等因素有關分别，不是常數(shù)遍愿。可通過試切來探詢耘斩。

內(nèi)淌影、外刃高度差h

圓弧刃較深時，外刃與圓弧刃形成自然分屑點圈喻，外刃出帶狀屑脾韧，圓弧刃出塊狀屑。圓弧刃較淺時爸见，外刃與圓弧刃形不成自然分屑點聂突，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來控制应攘，h值與進刀量(切削厚度)成一定比例時言刨，一般宜控制h值約為0.8f.較為適合。

外刃鋒角：

外刃鋒角2F過小時(2F<125°)難以磨出x=150～165°尖角轧翘。切屑易卷在容屑槽內(nèi)焦伸，不宜排除。實踐經(jīng)驗表明曙辑，2F=135°～140°预锅，切屑流出方向逼近與鉆頭軸線平行，有利排屑恢恼。而且容易形成較大的x角民傻，控制出現(xiàn)“6”字屑。

圓弧半徑R°场斑、內(nèi)外刃垂直高度差h漓踢、分屑點尖角x、外刃鋒角2F四個參數(shù)是有關聯(lián)的。通常R由刃磨砂輪圓角半徑?jīng)Q定喧半，選定2F后h奴迅、x可通過調(diào)整鉆頭刃磨機的工藝參數(shù)控制。

材料韌性對屑形的影響

材料韌性大挺据，x角必須磨得更小才能使屑分開取具。否則切屑連塊不分。材料韌性低扁耐，x角宜磨得大些暇检。

刀具磨損對屑形的影響

鉆刃分屑尖角處磨平或崩刃后，造成實際x增大婉称。當實際x過大(>165°)块仆，可引起屑形從分到連的轉(zhuǎn)變。因此甩幔，不銹鋼斷屑鉆的磨鈍的標準或耐用度應以屑形的改變?yōu)楦鶕?jù)饶机。屑形從6字形變?yōu)槎虊K狀，既應換刀栽乘。我們曾發(fā)生過由于尖角處磨平芽贫，寬的短塊狀屑卡死扭斷鉆頭的事故。

鉆頭橫刃對中誤差對屑形的影響

橫刃不對中反映在鉆孔直徑的擴大挚粱，使副刃單邊工作吴爵，造成鉆頭棱邊負后角磨損，這種非正常損壞使鉆頭壽命大大縮減跳清。

橫刃不對中使兩刃切削圖形變化，某一邊切雙倍厚的切屑渠吮，而另一邊切較薄的切屑客止。雙倍厚的切屑只是在切屑鋼筋上，切屑厚而硬僻绸，改為長帶狀屑巾甲，難以形成6字形屑。

切削用量對屑形的影響

加大進刀蛀醉，切屑變厚悬襟，易生成塊狀屑，相反拯刁，易生成帶狀屑脊岳。

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

3 結(jié)論

分析鉆削試驗的結(jié)果可知亿驾，各類切屑形態(tài)中嘹黔，“6”字形屑最佳。短螺旋帶狀屑也可接受莫瞬。其它類型的切屑如長帶狀屑儡蔓、帶鋼筋的切屑、帶花的螺旋帶狀屑都應防止疼邀。

控制生成“6”字形屑喂江，合理使用鉆頭應滿足的條件是：
控制鉆頭刃形參數(shù)：鋒角2F=135～140°，外刃長L=0.25d褥辰，分屑點尖角x=155°～165°构鸭，外刃與圓弧刃垂直高度差h=0.8f

控制鉆頭刃磨對稱精度：橫刃對中度，外刃力邻、內(nèi)刃旬性、圓弧刃跳動量越小越好。一般使用鉆頭刃磨機认平，可在線測量內(nèi)外刃跳動量抒崖。橫刃不對中誤差<0.02～0.03mm是可行的。手工刃磨左右兩刃難以對稱弃净，必然會產(chǎn)生帶鋼筋的切屑婉烈，加快鉆頭的磨損。

選擇合理的鉆削用量：鉆削不銹鋼宜用較低切削速度绩罩，適中的進刀量巩蕊。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咽娃。這樣刀具耐用度可維持100分鐘左右塑验。