Как срезаемый слой превращается в стружку, где возникает пластическая деформация и почему форма стружки зависит от материала и режима.
Коротко
- Материал перед лезвием испытывает сжатие и сдвиг. Когда касательные напряжения достигают уровня пластического течения, слой деформируется и перемещается по передней поверхности инструмента в виде стружки.
- Форма стружки влияет на безопасность, чистоту поверхности, тепловой режим и автоматизацию. Длинная непрерывная стружка может наматываться на деталь и инструмент, поэтому геометрию стружколома и режим выбирают совместно.
Что происходит перед режущей кромкой
Материал перед лезвием испытывает сжатие и сдвиг. Когда касательные напряжения достигают уровня пластического течения, слой деформируется и перемещается по передней поверхности инструмента в виде стружки.
Типы стружки
Сливная стружка характерна для пластичных материалов и устойчивого режима. Суставчатая или сегментная возникает при периодическом локализованном сдвиге. Стружка надлома характерна для хрупких материалов и режимов, где разрушение преобладает над пластическим течением.
Почему важен контроль стружки
Форма стружки влияет на безопасность, чистоту поверхности, тепловой режим и автоматизацию. Длинная непрерывная стружка может наматываться на деталь и инструмент, поэтому геометрию стружколома и режим выбирают совместно.
Нормативная и справочная база
Механика стружкообразования при точении
При резании металл деформируется в области первичного сдвига перед режущей кромкой. После отделения стружка контактирует с передней поверхностью инструмента, а обработанная поверхность — с задней. Трение, пластическая деформация и теплопередача определяют силы, нагрев и характер износа. Классификация стружки только по внешнему виду не позволяет без испытаний назначать безопасные режимы.
Для продольного точения при глубине резания aₚ, подаче на оборот f и главном угле в плане κᵣ упрощённая площадь несрезанного слоя A=aₚf. Номинальная толщина h=f·sin κᵣ, номинальная ширина b=aₚ/sin κᵣ; произведение h·b=aₚf. Эти выражения относятся к геометрически идеализированному прямолинейному резанию, без учёта радиуса вершины, деформации стружки и переходной кромки.
Проверочный расчёт
Пусть aₚ=2,0 мм, f=0,20 мм/об и κᵣ=45°. Тогда A=0,40 мм²; h≈0,1414 мм; b≈2,828 мм. Проверка: 0,1414·2,828≈0,400 мм². После пластического сдвига действительная толщина стружки обычно отличается от h, поэтому наблюдаемую толщину нельзя подставлять обратно в модель без коэффициента усадки.
Для устойчивой обработки отдельно контролируют форму и направление схода стружки, силы резания, температуру, вибрации, износ кромки и риск наматывания стружки. Изменение подачи влияет как на толщину слоя, так и на шероховатость, но результат зависит и от геометрии пластины.
Исходные величины и результаты
| Входной параметр | Пример | Роль |
|---|---|---|
| aₚ | 2,0 мм | Глубина среза на сторону |
| f | 0,20 мм/об | Подача на оборот |
| κᵣ | 45° | Главный угол в плане |
| A | 0,40 мм² | Площадь несрезанного слоя |
| h; b | 0,1414 мм; 2,828 мм | Идеализированные размеры слоя |
Таблицу можно прокручивать по горизонтали →
Условия применимости
Нельзя на основании этого расчёта установить тип стружки или её фактическую толщину; нужны данные о материале, инструменте и стружколоме.