车削加工中让铁屑呈直线排出的好处是什么？

    利用车刀旋削加工3.2mm厚圆形冷轧钢板（SPCC）时，不可思议的是，切屑呈直线状排出到右边。当然，这可不是偶然的，而是刻意使切屑呈直线状。这样做当然是因为有好处。那么，好处是什么呢？

    使切屑呈直线状，主要有两大好处。一是便于处理富延展性材料所产生的切屑。这是在对转轴上安装的部件进行冲压加工后切削内径的工序中发生的现象。冲压使用的钢材非常坚韧，切屑难以折断。因此，有时会杂乱地缠绕在一起。在这种情况下，工人必须停下设备手工去除切屑。

    而如果能使切屑呈直线状，就可以将切屑导入指定位置而防止它们缠绕在一起。所以无需再专门停机处理。

    另一个好处是，可提高加工效率。如果对呈直线状排出的切屑用轧辊拉伸赋予其张力，切削阻力就会减小。因此，能够提高切削速度及抑制发热。

    名古屋大学研究生院工学研究科机械理工学专业教授社本英二指出，实际上“当赋予足以抵消切屑与刀片间摩擦力的张力时，切削力只需未赋予张力时的50％左右”。相反，如果与未赋予张力时保持同等的切削速度，就能够减小刀尖磨耗，从而能够延长刀具寿命。

    一般为便于切屑排出而采取的方法是在刀片的切削面上形成复杂形状的突起和沟槽（断屑器），利用被切削材料的脆性把切屑切碎。不过，这种方法仅对被切削材料的切屑容易折断的材料有效，而对于难以折断的韧性材料则难以起到作用。

    针对这一课题，社本等人的研究小组和村田机械想出的方法是，利用富延展性材料的切屑难以折断的特性，将其伸长导入指定位置，然后切断。

    首先，使刀片的切削面具有远离切屑方向的弧度。曲率方面，根据研究结果将曲率半径定为10mm左右，这样能够抑制切屑向上卷曲。

    然后，为抑制横向卷曲以控制切屑排出方向，在切削面上设计了深0.05mm的9条引导沟槽（研发时采用线切割加工加工沟槽，量产时预计能够利用模具来形成沟槽）。使沟槽宽度比切屑更窄，从而使切屑的一部分进入沟槽，并沿着沟槽笔直排出。

    该技术除SPCC外，还有望应用于碳钢S45C及镍基合金INCONEL等多种“韧性”材料。另外，除车刀以外，还能应用于立铣刀等旋削工具，目前正在推进研究。