Образование стружки

Резка металлов считается сложным физическим процессом, который сопровождается выделением тепла, деформацией материала, износом режущих инструментов и образованием нароста на резцах. Точное исполнение технологии резания и понимание явлений, являющихся неотъемлемой частью металлообработки, помогает производить работы более экономично и качественно. Рациональное управление процессом – залог производительности любого предприятия.

Резание, разного рода, материала непременно образует стружку. В зависимости от типа обрабатываемого металла различают следующие виды стружек:

Стружка надлома сопровождает резание хрупкого типа металлов (например, чугун, бронза). Каждый элемент стружки является несвязанным, отдельным по отношению друг к другу. Поверхность после обработки с образованием такой стружки остаётся неровной, имеются шероховатости, выступы и/или впадины. Иногда стружка надлома получается в виде колец, как в случае с обработкой чугунов средней степени твёрдости. Данный тип имеет внешнее сходство со сливной стружкой, но в отличие от неё, легко распадается при сжатии в руках.

Образование стружки и виды стружки

Стружка надлома

Сливная стружка – возникает при высокоскоростной резке металлов, характеризующихся мягкостью или вязкостью (к примеру, мягкая сталь, латунь). Параметры, приближающие стружку к сливной: повышенная вязкость и скорость обработки, высокое качество смазочно-охлаждающих жидкостей, небольшой угол резания и толщина среза.

Образование стружки при резании

Сливная стружка

Стружка скалывания по характеристикам занимает промежуточное место, между вышеперечисленными типами стружки. Её образование происходит во время резания твёрдой стали и некоторых сортов латуни на относительно небольшой скорости резки вкупе с большой подачей. При корректировке условий обработки, легко переходит в сливную стружку и обратно.

Процесс образования стружки при резании металлов

Стружка скалывания

Ступенчатая стружка получила своё название благодаря внешнему виду: одна из сторон (как правило, со стороны резца) имеет гладкую поверхность, а противоположная – имеет зазубрины (ступеньки). Такой тип образуется при резании сталей на средней скорости, и обладает особенностью не распадаться на отдельные элементы. Все части прочно связаны между собой, с выраженным направлением отдельных частей.

Стружка от токарного станка

Ступенчатая стружка

Таким образом, вид образующейся стружки напрямую зависит от типа и свойств обрабатываемых металлов, а так же условий обработки. С увеличением прочности и твёрдости металла сливная стружка переходит в ступенчатый вид, а после – в стружку скалывания. Хрупкие материалы выдают стружку надлома или скалывания.

Воздействие режущего инструмента на поверхность вызывает интересное, с точки зрения продуктивности резания, явление. Срезаемый слой металла подвергается деформации, в сторону сжатия. Этот процесс (как и растяжение) вызывает упругие и пластические изменения не только на месте среза, но и на всей поверхности обрабатываемого металла. Глубина деформации обусловлена рядом факторов, в зависимости от присутствия которых, может колебаться в ощутимом диапазоне (от сотой доли миллиметра до нескольких мм).

Деформирование поверхностного слоя вызывает его упрочнение. В этой области увеличивается твёрдость с одновременным снижением пластичности. Именно это и называется наклёпом. Чем пластичнее и мягче материал заготовки, тем больший наклёп ему присущ. Так, чугун характеризуется меньшим упрочнением, чем сталь. Глубина наклёпа и степень упрочнения подлежат увеличению с повышением подачи и углублением резания. Уменьшение данных показателей происходит при увеличении скорости резания. Работа с применением затупленного режущего инструмента повышает глубину наклёпа в 23 раза, в сравнение с заточенным. В свою очередь, использование смазочно-охлаждающих жидкостей снижают степень упрочнения поверхности.

Copyright © 2010 – 2018