304不锈钢、316不锈钢等材料因其具有高韧性、高强度和优良的耐腐蚀性能而广泛应用于制造业与机械加工行业。但是,在加工此类材料的过程中切削温度较高,刀具磨损严重,刀具使用寿命较低,而且304不锈钢、316不锈钢在切削过程中生成的切屑极易堆挤在车刀前刀面上,甚至缠绕在工件或刀具上,对操作人员和机床的安全造成一定的威胁,对于生产效率的影响极为严重。为了更好地控制切削过程中产生的冗长切屑,本研究吸收、借鉴了国内外研究人员对车削断屑的设想和思路,设计了一种外置断屑装置,以解决304不锈钢、316不锈钢等材料在切削加工过程中生成的冗长切屑。制备木质底座作为整个外置断屑装置的载体,将木质底座固定在车床方刀架上,通过调速电机带动打断刀做回转运动,打断流经前刀面的切屑,从而更好地解决了冗长的切屑在生产过程中带来的一系列问题。采用理论研究、仿真试验与实验验证相结合的方法,使得304不锈钢、316不锈钢等材料在外置断屑装置辅助切削条件下的断屑效果得以改善,进一步优化切削过程中的切削热、工件表面粗糙度、刀具磨损等相关参数。首先,分析实验所需的理论、模型和方法,对外置断屑装置的断屑机理进行研究。外置断屑装置辅助切削304不锈钢、316不锈钢,切屑在流动过程中,打断刀的回转运动将切屑拉离前刀面,使刀具与切屑的接触面积降低,一定程度上减小了切削热和切削力,同时由于打断刀的外力作用,使切屑应变急剧升高,切屑被强制折断成破碎的、长度较短的切屑,避免了连续、缠绕的切屑刮擦已加工表面,从而改善了切削状况。其次,综合考虑实验装置的可操作性以及可行性,确定研究所用的断屑装置,分析并讨论了外置断屑装置的设计思路。通过流屑角理论模型的分析,结合研究中采用的切削用量范围和刀具的几何角度等参数,进一步确定仿真模拟与实验中打断刀在前刀面的位置。再次,运用三维切削仿真软件Deform中的三维车削模块“3D Cutting”进行模拟仿真。设计四水平三因素的正交实验切削加工304不锈钢,对比干切削和外置断屑装置辅助切削两种切削条件下切屑形态、前刀面最高温度的差异,并应用极差分析法确定各参数影响权重的排序及最优切削参数组合。仿真结果表明,使用外置断屑装置辅助切削,极大增加了切屑折断的次数,前刀面最高温度降低了3.25%～17.6%。最后,采用单一变量法着重探讨了使用外置断屑装置辅助切削时,304不锈钢、316不锈钢在不同切削用量下切屑宏观形态、切削区域温度、已加工表面粗糙度和刀具磨损的影响变化规律。实验结果表明,打断刀转速增加,切屑折断频率增大。此外,使用外置断屑器辅助切削时,切屑长度显著减小,切削区域温度、已加工表面粗糙度、刀具磨损量均得到不同程度的改善。