Виды стружки, образующейся в процессе резания

В зависимости от свойств обрабатываемого материала, геометрии режущего инструмента и элементов режима резания образующаяся стружка может отли­чаться по форме, виду и строению. Различают следующие основные виды стру­жек: скалывания, сливную и надлома (рисунок 3.6).

Рисунок 3.6.. Виды стружек: а) скалывания; б) сливная; в) надлома

Стружка скалывания (см. рисунок 3.6, а) образуется при обработке пластичных металлов с небольшой скоростью резания, когда слой значительной толщины удаляется инструментом с относительно большим углом резания. Эта стружка состоит из отдельных сильно деформированных элементов правильной геомет­рической формы. При образовании стружки скалывания имеет место большая пластическая деформация.

Сливная стружка (см. рисунок 3 .6,б) также образуется при обработке пластичных металлов с большой скоростью резания и сравнительно малой толщиной среза. Стружкообразование происходит при меньшей пластической деформации, чем в первом случае, т. е. процесс резания в этом случае протекает в более легких ус­ловиях. При образовании сливной стружки меньше удельная сила резания и вы­ше класс шероховатости обрабатываемой поверхности, чем при образовании стружки скалывания.

Стружка надлома (см. рисунок 3.6, в) образуется при обработке хрупких металлов, когда срезаемый слой почти пластически не деформируется. Усадка стружки надлома весьма мала или отсутствует. Поэтому стружка состоит из отдельных не связанных между собой элементов, которые слабо деформированы.

Изменяя условия резания - скорость резания V, поперечное сечение среза и толщину а, подачу S, величину угла резания δ (или γ) можно изменять вид получающейся стружки, а, следовательно, и величину энергии, затрачиваемую на процесс резания.

Обобщая выше изложенное, можно сделать следующие выводы.

1. Вид стружки качественно характеризует величину пластической деформации в зоне резания;

2. Определяет величину работы, затрачиваемую на процесс резания.

3.От вида стружки зависят условия отвода ее из зоны резания.

4. Характеризует условия работы режущего инструмента, определяет качество обработанной поверхности.

Усадка стружки

Используемая методика определения усадки стружки разработана профессором А.М. Розенбергом в (1968г.).

Пластическая деформация срезаемого слоя в процессе резания проявляется в следующих изменениях формы и размеров (рисунок 3.7) стружки.

1. Укорочение

ℓ_c < ℓ,

где ℓ_c - длина стружки; ℓ -путь, пройденный инструментом

2. Уширение - увеличение поперечного сечения (рисунок 3.7)

А_c > A,(3.1)

где А_c -поперечное сечение элемента стружки; А поперечное сечение резца, мм² (Рисунок 3.8).

A = a * b = t * S мм². (3.2)

3.Увеличение толщины срезаемого слоя ( рисунок 3.7,а)

t _c > t,

где t_c - толщина стружки; t - глубина резания.

Рисунок 3.7. Схема образования усадки стружки – а); б)-примерный график зависимости коэффициента усадки стружки от скорости резания; ℓс-длина стружки; ℓ-длина пути пройденного резцом; tc-толщина стружки, Ky-коэфициет усадки стружки; V-скорость резания м/мин

Величина пластической деформации при резании оценивается коэффициентом усадки стружки К_у и, в зависимости от величины, через которую он выражается, называется:

- коэффициентом линейной усадки К _ул = ℓ / ℓ_c;

- коэффициентом поперечной усадки К_уn = t_c / t = А_c / А (для стали К_уn = 2 - 3; для чугуна К_уn = 1.2 - 1.5).

Коэффициент усадки стружки, характеризующий величину пластической деформации срезаемого слоя, зависит от ряда факторов, в частности, от формы режущей части инструмента, от ее геометрических параметров, от режимов резания и, особенно, от скорости резания(рисунок 3.7,б).

Знание законов пластического деформирования металлов при обработке резанием и явлений, сопровождающих процесс деформирования, позволяет решить вопросы качества обработанных поверхностей деталей машин, их долговечности, износостойкости, а также увеличения стойкости режущих инструментов и снижения мощности в процессе резания. Данная лабораторная работа посвящается изучению влияния параметров режимов резания на пластическую деформацию в процессе резания на примере метода точения по схеме, приведенной на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8.Схема точения

По результатам опытов строятся в простых координатах графики функцио­нальных зависимостей (рисунки 3.9— 3.12).