Механизм образования стружки

При движении инструмента в процессе резания в начальный момент времени деформация поверхностного слоя заготовки начинается около точки D (рис. 18). В области этой точки напряжения быстро достигают предела текучести, что приводит к появлению пластических деформаций и упрочнению материала. Физически

Рис. 18. Схема образования стружки

пластические деформации при резании выражаются в сдвиге пластически деформированных микрослоёв материала относительно еще не деформированных. Причем по мере движения инструмента область материала, подвергнутая пластическому деформированию и упрочнению, увеличивается. Впереди инструмента возникают новые линии сдвигов, каждая из которых является огибающей всех ранее образовавшихся. Процесс «сдвиг + упрочнение» происходит до тех пор, пока материал заготовки перед инструментом не достигнет максимального упрочнения. Дальше сдвиг в нем становится невозможен, а так как инструмент продолжает двигаться, то впереди режущего клина происходит разрушение деформируемого объема, начальным этапом которого является возникновение опережающей трещины (линия AD₁) по последней линии сдвига, выходящей на поверхность заготовки. При этом режущий инструмент скачком перемещается из точки D в точку D₁ и процесс повторяется вновь.

Последняя линия сдвига, выходящая на поверхность заготовки, на самом деле является поверхностью и так как кривизна ее небольшая, то ее принято считать плоскостью. Угол между плоскостью сдвига и направлением вектора скорости обозначают и называют углом сдвига или углом скалывания. Величина непостоянна и зависит от конкретных условий резания, чем меньше угол , тем больше усилие резания, необходимое для разрушения материала.

Структура стружки

В связи с тем, что образование стружки связано с пластической деформацией сдвига, то в стружке образуется текстура, то есть направленная вытянутость зерен металла по отношению к плоскости сдвига.

Металлографический анализ стружки показал наличие в ней

Рис. 19. Структура стружки

трех характерных зон (рис 19):

I – зона текстурированного слоя стружки, то есть слоя с определенной направленной вытянутостью зерен. Угол текстуры составляет = 10…20^о;

II – зона с завихренной текстурой.Данный слой образуется в результате тормозящего воздействия стружки о переднюю поверхность инструмента. В этой зоне наблюдается двойная пластическая деформация;

III – прирезцовый слой,в котором текстура полностью разрушена. Данный слой при определенных условиях резания (сверхскоростное резание) становится текущим.