关于切屑的那5件事

使用切削工具层切坯料或工件上的多余材料时，会产生切屑（被切掉的多余材料）。对于经验丰富的工程师来说，通过观察切屑，可以判断切削加工的效果。

形状和尺寸

切屑的形状往往可以直观的反馈切削效果，比如运行良好时，切屑的形状类似6和9。而如果是连续的带状物，那可能需要调整了。

切屑的大小也影响排空效率，切削时需要及时将切屑排空，如果滞留在工件表面，可能影响切削效果。因此，在设计切削工具时都会考虑这一点，因此，正常切削时，切屑都会在一定的尺寸范围内，但是如果切屑过大，就需要调整了。

厚度

切屑的厚度随进给率而变化；较重的进给率形成较厚的切屑，而较轻的进给率形成较薄的切屑。形成的切屑厚度决定了切屑的断裂方式，但这也取决于被加工的材料。同时，改变速度会影响到切屑的厚度；刀具的速度越高，在切削过程中产生的热量就越多，从而使材料的弹性增强。因此，速度和进给之间的平衡是必要的。对于许多材料，较厚的切屑意味着有更大的机会超过材料的弹性极限，这增加了切屑断裂的可能性；另一方面，较薄的切屑更有弹性，因此，离断裂切屑所需的弹性极限更远。

冷却剂

当涉及到冷却剂时，贯穿式冷却剂与正确的钻头几何形状相搭配，对于最佳的切屑形成和排泄至关重要。此外，改变冷却液的类型、压力和体积会影响切屑的热冲击。这可以改变切屑的特性，并使它们更有可能或更少地分解成可管理的部分。例如，冷却剂可以降低材料的弹性，因为当冷却剂快速冷却热的弹性芯片时，会发生应变硬化。弹性的、连续的切屑形成的冷却使切屑因其弹性极限的降低而脆化到断裂的程度。

对于排屑，冷却剂的压力和体积是很重要的。为了排空设定体积的切屑，由冷却剂体积提供设定的动能。只要有足够的冷却液量，就可以不间断地从孔顶钻到孔底，这在应用过程中可以通过钻孔时稳定的负荷表读数来体现。在冷却液量不足的情况下，钻进孔内时将检测到不稳定的负荷表。虽然这并不意味着在冷却剂不足的情况下不能钻孔，但它确实表明，必须改变钻头以适应环境。

另一方面，压力是冷却剂背后的力量，它提供了通过特定直径的固定体积的冷却剂。当通过固定的冷却剂孔径的冷却剂压力增加时，冷却剂的体积也会增加。当钻探小直径时，需要高的冷却剂压力来提供足够的冷却剂量，但随着钻探直径的增加，高的冷却剂量变得比高的冷却剂压力更有必要。在高产量的钻探中，特别是深孔钻探中，穿透式冷却剂是至关重要的，因为它能为切屑提供一个向上的力量，以帮助切屑通过钻头槽和孔外的冲洗。尽管在直径为2倍以下的短距离钻探中，可以使用浸泡式冷却剂，但在较深的孔中，浸泡式冷却剂不能促进良好的热传导，还可能将切屑推回孔中，从而导致切屑堵塞。

当考虑到热量时，通刀冷却剂也很重要，因为它能将冷却剂直接提供给需要冷却刀具的切削刃。当加工时，在材料的塑性变形中产生的热量有60%留在形成的切屑中，而另外40%留在工具和工件中。留在刀具上的这部分热量必须由冷却剂排空，以获得足够的刀具寿命。当更多的冷却剂压力和体积可以通过工具时，工具将运行得更冷。这就意味着将有更长的刀具寿命，并且刀具有可能运行得更快。

刀具选择

切屑形成也可以表明是否使用了最佳的刀具。如果切屑形成不符合标准，可能需要改变刀具的几何形状来改善这种情况。切削工具的几何形状对形成的切屑有很大影响。具体来说，增加前角可以改善切屑的形成，但这也是有代价的，因为前角越大，切削刃越弱。

前角还对剪切面角度的数值有很大影响，剪切面角度是由工件材料的纯塑性变形形成的角度。在这里，材料在切削刃前开始变形或形成切屑。对于材料特性和运行参数来说，这个角度是不同的；但是，应该始终把使剪切面角度更加垂直作为一个目标，因为剪切面越陡峭，切屑形成就越好。

切屑厚度在这里也起作用。材料的弹性越大，剪切面的角度就越陡峭，导致切屑越薄。相反，材料越硬，剪切面的角度就越平，这意味着形成的切屑越厚。总而言之，更多的前角意味着更多的剪切角，这意味着更好的切口，但平衡在这里也是关键。锋利的切削刃会产生很好的切屑，但由于切削刃横截面较小，切削刃较弱，会导致失败和断裂，所以要在前角中找到平衡--积极但不过度的平衡。

切屑的变化

检查切屑时要注意的最后一件事是切屑形成的任何变化。如果在应用过程中，切屑的形成发生了变化，可能是由无数的因素造成的：工具的磨损，工具上的堆积边缘（BUE），或环境的变化，如冷却剂或材料的变化。在新的应用中，最好是钻浅浅的测试孔，看一下切屑，以确保它们是小的和分段的。在开始时对速度和进给量采取保守态度，也有助于更好地了解切屑的形成和需要进行的调整。

不过，对切屑形成的任何变化的认识是关键。不良的切屑形成可以在钻井应用中造成重大问题。长而连续的切屑很难排空，并可能挤在钻头槽内，损坏钻头，甚至导致钻头失效。这些长切屑还可能缠绕在钻头上，再次导致工具失效。最后，不良的切屑形成会影响孔的质量。如果切屑在槽内拖动或堆积，那么孔的光洁度就会变差。注意到切屑形成的任何变化，不仅对刀具寿命和孔的质量很重要，而且对应用的整体成功也很重要。

对任何金属切削应用中形成的切屑有更多的了解，使机械师能够更好地控制钻孔作业的结果和成功。虽然检查切屑的大小、形状和厚度是必要的，但了解冷却剂、刀具选择和切屑形成的变化与应用的关系也同样重要。因此，看看正在产生的切屑，并将其逐一分解，因为正确的切屑形成和排屑都是成功的高产量钻孔所必需的。