1.2 Стружкообразование

Оптимизация процесса точения происходит не только в направлении повышения скорости снятия металла, но и с целью повышения контролируемости процесса, что, в конечном итоге, сказывается на качестве обрабатываемых деталей и надежности всей работы. Отделение стружки от заготовки происходит в соответствии с выбранными параметрами резания, которые определяют ее форму и размер.

При обработке металла резанием необходимо не только получить деталь определенной формы, размера и требуемого качества обработанной поверхности, но и обеспечить образование короткой, легко транспортируемой стружки. Это особенно важно при высоких режимах обработки на современных станках с ЧПУ, когда в единицу времени образуется большое количество стружки и необходимо обеспечить безостановочную работу оборудования, безопасность оператора и не допустить повреждения обрабатываемой детали. Форма стружки может быть различной, в зависимости от обрабатываемого материала.

На рисунке 3 показана схема образования стружки при резании материалов. Инструмент, установленный на некоторую глубину резания, перемешается под действием силы, передаваемой станком.

При резании пластичных материалов различают следующие фазы образования элемента стружки (по И. А. Тиме). Вначале происходит соприкосновение инструмента с обрабатываемой заготовкой (рисунок 3, а). Затем инструмент своей вершиной вдавливается в материал (рисунок 3,б), который претерпевает деформацию сдвига. Дальнейшее внедрение инструмента преодолевает силы сципления между отделяемым слоем и основным материалом и приводит к скалыванию (или сдвигу) первого элемента стружки (рисунок 3,в). Затем инструмент, продолжая движение, отделяет от основной массы материала последующие элементы стружки (второй, третий и т.д.). Цифрами 1-9 (рисунок 3,в,г) показаны последовательно образуемые элементы стружки.

Рисунок 3 – Схема образования стружки

Срезанный в виде стружки слой металла может иметь различный вид в зависимости от условий обработки, обрабатываемого материала и других факторов (рисунок 4).

Рисунок 4 – Виды стружек

Различают следующие виды стружек). Стружка надлома(рисунок 4,а) получается при обработке хрупких материалов (чугуна, бронзы и т.д.). Частицы стружки не связаны между собой. Даже при обработке стали с большими подачами и очень малыми скоростями резания образуется стружка надлома.Сливная стружка(рисунок 4,б) получается при резании пластичных материалов (медь, алюминий, сталь и др.) с большими скоростями резания. Стружка имеет вид ленты, завивающейся в плоскостную или винтовую спираль (при точении), или отдельных стружек (при фрезеровании) без зазубрин, свойственных стружке надлома.Стружка скалывания(рисунок 4, в) образуется при обработке стали со средними скоростями резания. Сторона стружки, которая касалась передней поверхности инструмента (прирезцовая сторона), гладкая, блестящая, а внешняя сторона – с зазубринами. На рис. 5 приведен вид стружки в зависимости от глубины резания и подачи.

Рисунок 5 – Рабочая область применения режущей части инструмента,