Схематизация процесса стружкообразования

При резании конструкционных углеродистых и легированных сталей и сплавов образуются четыре вида стружек: элементная, суставчатая, сливная и надлома (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Типы стружек:
а – элементная; б – суставчатая; в – сливная; г – надлома

Элементная стружка состоит из отдельных элементов приблизительно одинаковой формы, не связанных или слабо связанных друг с другом.

У суставной стружки разделения ее на отдельные части не происходит.

Основным признаком сливной стружки является сплошность, однородность ее структуры. Контактная поверхность сливной стружки гладкая, блестящая; свободная поверхность стружки – с мелкими зубчиками. При высокой скорости имеет бархатистый вид. Цвет сливной стружки обычно синий.

Стружка надлома образуется при обработке хрупких материалов. Ее частички имеет различные размеры и форму, в которых отсутствует пластическая деформация.

Наиболее характерным типом стружки при резании пластичных металлов является сливная стружка.

В общем случае зона стружкообразования имеет клинообразную форму и ограничена криволинейными поверхностями [2, 3, 4], рисунок 4.2.

а) б)

Рис. 4.2. Схема стружкообразования (а) и расчетная схема (б)

На рисунке обозначено:

OL – начальная граница стружкообразования;

OM – конечная граница стружкообразования;

LOM – зона стружкообразования;

NOM – узкая зона стружкообразования;

OA – плоскость сдвига;

β – угол наклона плоскости сдвига;

n-n – нормаль к передней поверхности инструмента.

Степень пластической деформации в зоне стружкообразования LOM растет сначала медленно, а затем, в зоне NOM, – достаточно быстро. Поэтому можно считать, что основная часть деформации происходит в относительно
узкой зоне. При высоких скоростях резания можно предположить, что деформация сдвига происходит в единственной плоскости OA (рис. 3.2б). Эта плоскость называется условной плоскостью сдвига, или просто – плоскостью
сдвига.

Эта схема (модель) хорошо описывает процесс стружкообразования пластичных металлов с высокими скоростями резания, характерными для твердосплавного инструмента.