Пластическая деформация при резании металлов
На рис. 8 показана последовательность образования стружки при строгании металла. Под действием некоторой силы Р слой металла, находящийся перед передней поверхностью резца, сжимается (рис. 8, а), а затем, не отрываясь от основной массы металла, срезаемый слой начинает выдавливаться вверх вдоль передней поверхности (рис. 8, б).
Это происходит до тех пор, пока давление резца не превысит силы сцепления между частицами металла. В этот момент сжатый (деформированный) элемент стружки сдвинется, но плоскости АВ (рис. 8, в), а передняя поверхность резца будет продолжать сжимать, а затем и сдвигать следующий элемент (рис. 8, г), т. е. снимать с заготовки слой металла на глубину t - резать металл.
Таким образом, в процессе резания происходит вначале упругая, а затем и пластическая деформация, завершающаяся последовательным скалыванием элементов стружки.
Отделяемая от металла в процессе резания стружка сильно меняет свою форму, или, как говорят, деформируется; она как бы разбухает, становясь короче и толще. Это явление называется усадкой стружки.
Из рис. 9 видно, что в результате деформации стружки ее толщина становится больше толщины срезаемого слоя, а длина короче длины прохода резца.
Коэффициент усадки стружки определяет величину пластической деформации при резании. Чем он больше, тем больше пластическая деформация. Для разных металлов этот коэффициент колеблется в пределах от 1 (при строгании чугуна) до 6 (при обработке пластичных сплавов).
О величине пластической деформации можно судить и по внешнему виду стружки. В зависимости от условий обработки и механических свойств металла срезанный слой (стружка) может иметь различный
внешний вид. Различают три основных типа стружки: стружку надлома, скалывания и сливную.
Стружка надлома (рис. 10, а) получается при обработке твердых и хрупких металлов, как, например, чугуна и бронзы. Она состоит из отдельных, как бы вырванных из основной массы металла элементов неправильной формы. Эти элементы не связаны либо очень слабо связаны между собой.
Стружка скалывания (рис. 10,6) образуется при обработке менее твердых сталей со средней скоростью резания. Сторона этой стружки, прилегающая к передней поверхности резца, имеет гладкую поверхность, а противоположная сторона - неровную, с зазубринами. Отдельные элементы в такой стружке прочно связаны между собой, хотя и отчетливо различимы.
Сливная стружка (рис. 10, в) получается при обработке сталей с высокой скоростью резания. Она сходит с резца в виде ленты без заметных зазубрин, присущих стружке скалывания.
Рис. 10. Типы стружек
Рассмотренные формы стружки не остаются постоянными, они могут изменяться с изменением условий резания. Так, например, чем меньше глубина резания и чем выше скорость резания, тем больше форма стружки приближается к сливной.
Наибольшая величина пластической деформации - при сливной стружке, а наименьшая - при стружке надлома.
