摘 要：本文闡述了切屑評(píng)判法的含義和作用以及它在實(shí)操教學(xué)中產(chǎn)生的效果，并結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，對(duì)切屑評(píng)判法在車(chē)削實(shí)操教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討，以提高中職車(chē)工實(shí)操教學(xué)的實(shí)效。

關(guān)鍵詞：中職；車(chē)削加工；切屑評(píng)判法；實(shí)操教學(xué)

車(chē)削是指在車(chē)床上利用工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具的直線運(yùn)動(dòng)（或曲線運(yùn)動(dòng)）相配合切去工件上多余的材料，以達(dá)到圖樣要求的一種加工方法，是最重要的金屬切削加工之一。切屑是指車(chē)削時(shí)，工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，主刀刃相鄰兩位置間被切削下來(lái)的那一層金屬層，切屑伴隨著車(chē)床車(chē)削加工的開(kāi)始而產(chǎn)生。合理選擇切削用量和刃磨好刀具是操作者在車(chē)削加工中的關(guān)鍵技術(shù)，切削用量是切削過(guò)程中的切削速度、進(jìn)給量、切削深度的總稱(chēng)。

一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的車(chē)工師傅走進(jìn)車(chē)工實(shí)訓(xùn)車(chē)間，能通過(guò)觀察切屑的形態(tài)來(lái)判斷操作者技能水平的高低。這其中有什么奧秘呢？筆者帶著這個(gè)疑問(wèn)，研究了有關(guān)資料，結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出用于實(shí)戰(zhàn)的切屑評(píng)判法，并廣泛用于實(shí)操教學(xué)。本文以數(shù)控專(zhuān)業(yè)的車(chē)削為例，分析切屑評(píng)判法的定義、作用和在實(shí)操教學(xué)中產(chǎn)生的效果。

一、切屑評(píng)判法的含義

在車(chē)削加工的實(shí)操課中，一般都選用45號(hào)鋼作為工件的材料，車(chē)刀選用硬質(zhì)合金，車(chē)削時(shí)幾乎不使用切削液，這樣可以清晰地看到學(xué)生車(chē)削時(shí)落下的切屑的形狀和顏色，因?yàn)榍行夹螒B(tài)受制于刀具各部位的幾何參數(shù)和切削用量的大小。換言之，切屑形態(tài)反映了當(dāng)時(shí)或者之前的一些車(chē)削情況，是切削加工過(guò)程的記錄。切屑評(píng)判法就是通過(guò)對(duì)切屑形態(tài)的評(píng)估，來(lái)判斷切削用量、刀具參數(shù)、切削過(guò)程是否合理的方法。

切屑評(píng)判法對(duì)切屑的觀察、評(píng)價(jià)和判斷主要有三個(gè)方面的內(nèi)容：一是切屑的顏色，它反映了切屑形成時(shí)的溫度，切削時(shí)的溫度越高顏色越深。二是切屑的橫截面積，金屬切削層的橫截面積由進(jìn)給量和切削深度決定，這也決定了切屑的橫截面積，它反映了切削用量的大小。三是切屑的形狀，切削時(shí)切屑從刀面流出，它反映了刀具的幾何參數(shù)，刀具是影響切屑的形狀的最重要因素。

二、幾種典型切屑的寓意

刀具幾何外形和切削用量的不同，會(huì)產(chǎn)生不同的切屑，在中職車(chē)削實(shí)操教學(xué)中常出現(xiàn)以下形態(tài)的切屑。

（1）雜碎切屑。此類(lèi)切屑形狀不統(tǒng)一，呈現(xiàn)針狀、片狀等不規(guī)則的小顆粒，顏色多數(shù)為黃白，切屑的橫截面積很小。這是由于切削用量太小、刀具可能存在磨損崩缺或操作者使用手動(dòng)而造成。這說(shuō)明操作者技能低下，是初學(xué)者特有的表現(xiàn)，學(xué)生應(yīng)檢查車(chē)刀是否磨損，再重新選擇切削用量。

（2）帶狀切屑。它的內(nèi)表面光滑，外表面毛茸，形狀像一條帶子連綿不斷，經(jīng)常纏繞工件或刀具表面，且不易清除，不僅劃傷工件表面、損壞車(chē)床，而且極易傷人，顏色為黃藍(lán)，切屑的橫截面積偏小。這多是由于操作者使用自動(dòng)走刀，刀具的幾何形狀和參數(shù)都比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有考慮斷屑處理，這表明操作者的技能水平有待提高。為避免安全事故發(fā)生，應(yīng)在車(chē)刀上磨出斷屑槽或臺(tái)階，不要在車(chē)削中出現(xiàn)帶狀切屑。

（3）C形切屑，又稱(chēng)弧形切屑。車(chē)削一般碳鋼、合金鋼工件時(shí)，若采用帶卷屑槽的車(chē)刀，則易形成C形切屑。切屑經(jīng)卷屑槽流出后碰到車(chē)刀后面折斷，而且能定向落下，一般不易傷人，稱(chēng)為“可接受”的良好屑形。如果操作者此時(shí)是在粗車(chē)，切屑的顏色為黃藍(lán)，切屑的橫截面積基本上達(dá)到車(chē)床允許的切削用量標(biāo)準(zhǔn)，說(shuō)明操作者的車(chē)削加工正常合理。

（4）短螺旋切屑。此切屑形狀為螺旋形，經(jīng)卷屑槽流出后靠自身重量甩斷，切屑不會(huì)出現(xiàn)飛濺現(xiàn)象。切削平靜穩(wěn)定，精車(chē)時(shí)切屑的橫截面積較小，高速光刀時(shí)切屑為藍(lán)色，低速光刀時(shí)切屑為銀白色，如果操作者在精車(chē)時(shí)出現(xiàn)上述的短螺旋切屑，說(shuō)明操作者正確選擇了切削用量和刀具的幾何參數(shù)。

三、切屑評(píng)判法在車(chē)削實(shí)操教學(xué)中的應(yīng)用

（1）表現(xiàn)在對(duì)切削用量的判定。在車(chē)削實(shí)操課中，教師一般都根據(jù)工件材料、技術(shù)要求、刀具材料等因素來(lái)選擇切削用量，并以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行切削加工。但在車(chē)削過(guò)程中存在諸多因素的變化和不確定性，往往難以達(dá)到教師給出的切削用量。究竟選用怎樣的切削用量為之合理，筆者認(rèn)為應(yīng)用切屑評(píng)判法能有效解決這個(gè)難題。如在粗車(chē)時(shí)，切屑的橫截面達(dá)到要求，且顏色為黃色或淡藍(lán)色，表明切削用量合適；如果切屑發(fā)黑，切削時(shí)伴有火星，表明切削用量過(guò)大，切削速度太快；如果切屑為銀白色，表明切削用量過(guò)小。

（2）表現(xiàn)在對(duì)刀具幾何參數(shù)的判定。在實(shí)操課中，有的學(xué)生可能會(huì)進(jìn)刀時(shí)不小心，把刀撞崩了，要去磨刀；有的切削速度太快，車(chē)刀磨損也快，也要磨刀。頻繁的磨刀，使車(chē)刀的角度、表面粗糙度、斷屑槽等都變了樣，引起切削力和工件表面的粗糙度值增大，引起切屑形狀和顏色的改變。但教師少，學(xué)生多，切削過(guò)程中刀具幾何參數(shù)究竟那些不合理，需要做怎樣的修磨，教師很難掌握。使用切屑判定法問(wèn)題就簡(jiǎn)單多了，如果學(xué)生車(chē)削時(shí)出現(xiàn)雜碎切屑或帶狀切屑應(yīng)停機(jī)修磨車(chē)刀；如果是C型切屑或短螺旋狀的良好切屑，車(chē)削可繼續(xù)進(jìn)行。切屑形態(tài)的改變說(shuō)明刀具幾何參數(shù)已經(jīng)改變，教師應(yīng)提醒學(xué)生注意。

（3）表現(xiàn)在對(duì)切削過(guò)程的判定。當(dāng)前許多被認(rèn)可的教學(xué)方法，都非常注重過(guò)程，切削加工也是如此。如同樣完成了一個(gè)合格的工件，有的學(xué)生可能選擇了合理的切削用量，刀具僅有輕微的磨損，而且效率很高；有的學(xué)生可能會(huì)損壞了幾把車(chē)刀，而且雙手可能還被切屑刺傷、燙傷，因此，只看結(jié)果往往不能掌握學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能水平。而切屑評(píng)判法可以對(duì)操作者之前留下的切屑進(jìn)行評(píng)判，很容易觀察到不同時(shí)間段出現(xiàn)的切屑是否良好，從而能較準(zhǔn)確判定該學(xué)生的整個(gè)切削過(guò)程是否合理。

（4）表現(xiàn)在保護(hù)了師生和車(chē)床的安全。從普通車(chē)床的結(jié)構(gòu)和操作者所處的位置可以看出，若切屑的斷屑處理的不好，不良切屑很容易傷害師生和車(chē)床的安全，主要表現(xiàn)為劃傷和燙傷，尤其是加工脆性材料產(chǎn)生的崩碎切屑極易傷害師生的眼睛。運(yùn)用切屑評(píng)判法能幫助控制切屑的卷曲、流出和折斷，盡量避免不良切屑的產(chǎn)生。

四、運(yùn)用切屑評(píng)判法的注意事項(xiàng)

（1）切屑評(píng)判法屬于輔助和參考的范疇。由于切屑形成的原因比較復(fù)雜，并受諸多因素的影響，落下的先后順序也不能有序排列，觀察分析的時(shí)間也很短。所以，切屑評(píng)判法不能精準(zhǔn)判斷出切削用量和刀具參數(shù)的具體數(shù)據(jù)，只能為切削加工提供參考和幫助。此法可結(jié)合車(chē)床的震動(dòng)和聲音一起考慮，靈活運(yùn)用才能收到更好的效果。

（2）切屑評(píng)判法要結(jié)合實(shí)操現(xiàn)場(chǎng)的條件來(lái)判斷。在實(shí)操時(shí)，學(xué)生使用的車(chē)床、刀具和材料各不相同，操作者的加工目的也會(huì)不一樣，教師必須了解產(chǎn)生這些切屑的現(xiàn)場(chǎng)條件后，才能下評(píng)判結(jié)論。如在精車(chē)時(shí)，有時(shí)會(huì)采用低速光刀的切削方法，切屑會(huì)是銀白色而且細(xì)小。如果你用粗車(chē)的切屑要求來(lái)進(jìn)行評(píng)判，那就脫離實(shí)際了。

五、切屑評(píng)判法的教學(xué)效果

（1）提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。使用切屑評(píng)判法解決了車(chē)削實(shí)操課中的許多難點(diǎn)，教師既可以快速點(diǎn)評(píng)某個(gè)學(xué)生車(chē)削時(shí)的優(yōu)缺點(diǎn)，指出應(yīng)注意的問(wèn)題，也可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生之前的車(chē)削過(guò)程是否合理，對(duì)學(xué)生的技能水平做到心中有數(shù)。在教師快速正確的指導(dǎo)下，學(xué)生思路清晰自信心增強(qiáng)，均能合理選擇切削用量和刀具的幾何參數(shù)，掌握了車(chē)削加工中的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)操教學(xué)的質(zhì)量明顯提高。還有，使用切屑評(píng)判法有了評(píng)價(jià)車(chē)削加工的依據(jù)，不至于在實(shí)操中出現(xiàn)過(guò)多的考慮和爭(zhēng)論，提高了教學(xué)效率。

（2）提高了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能水平。切屑評(píng)判法直觀、易懂，能幫助學(xué)生高質(zhì)量、高效率地完成工件制作。學(xué)生在車(chē)削加工中運(yùn)用此法，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的實(shí)操練習(xí)，收到了立竿見(jiàn)影的效果。學(xué)生的車(chē)削技能水平明顯提高，在期末的車(chē)工實(shí)操考試中成績(jī)優(yōu)良，有的學(xué)生還參加了省市舉行的普車(chē)、數(shù)車(chē)技能大賽，都取得良好的成績(jī)。學(xué)生還都參加了市里舉行的普車(chē)、數(shù)車(chē)職業(yè)技能鑒定考試，合格率達(dá)到95﹪以上。

（3）激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情。中職生普遍存在學(xué)習(xí)不主動(dòng)的現(xiàn)象，但在使用切屑評(píng)判法之后，學(xué)生既要注意工件的尺寸，又要觀察切屑的形態(tài)，還從切屑的形態(tài)來(lái)驗(yàn)證車(chē)削用量和刀具參數(shù)的合理性。學(xué)生獨(dú)立思考，互相討論的現(xiàn)象明顯增多，使用切屑評(píng)判法改變了許多學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。有的學(xué)生還利用課余時(shí)間到圖書(shū)館查閱資料，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的風(fēng)氣日趨濃厚。

切屑評(píng)判法源于機(jī)床加工的實(shí)踐。常規(guī)的車(chē)削加工注重切削用量、刀具和工件的質(zhì)量，對(duì)于加工過(guò)程和產(chǎn)生的切屑關(guān)注較少，特別是利用切屑的形態(tài)來(lái)評(píng)判整個(gè)切削過(guò)程是否合理極少提及。切屑評(píng)判法主要是針對(duì)中職學(xué)校的初學(xué)者，實(shí)踐表明效果良好。切屑評(píng)判法不僅僅局限于車(chē)削加工，對(duì)于銑削、鉆削、刨削等機(jī)床加工同樣適用，它彌補(bǔ)了常規(guī)教學(xué)方法中的不足，增加了評(píng)價(jià)教學(xué)效果的內(nèi)容，為提高數(shù)控專(zhuān)業(yè)的實(shí)操教學(xué)效果產(chǎn)生了積極作用。

（作者單位：清遠(yuǎn)市職業(yè)技術(shù)學(xué)校）

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責(zé)任編輯 何麗華