Контактные процессы в зоне резанья

Характерными особенностями контакта стружки с передней поверхностью резца являются:

- Неравномерное распределение контактных напряжений на передней поверхности. У режущей кромки они достигают максимальных значений и падают до 0 в точке отрыва стружки от передней поверхности.

- Изменение в широких пределах температуры контакта – от комнатной до температуры плавления основного металла.

- Различная химическая частота поверхностей контакта, которые могут быть или химически чистыми или покрытыми пленкой химического соединения, исключающими механический контакт.

Из-за этих особенностей скольжение стружки происходит в условиях граничного трения без каких либо существенных, вторичных, остаточных напряжений контактного слоя стружки или схватывания с интенсивной пластической деформацией. Обычно встречаются смешанные. Режим, когда прилегающие к режущей кромки, длина части контакта находится в условиях граничного трения. Процесс образования нароста заключается в том, что на передней поверхности инструмента, задерживаемый при контактный слой стружки, он будет весьма пластичным от образующегося при резании тепла. При определенных условиях в текущем тепловом режиме этот слой постепенно увеличивается и зависит от условий деформации принимает различную форму. Установлено, что нарост – это застой металла во время деформации. Согласно современным представлениям нарост – это заторможенный слой деформированного металла при резании. Нарост имеет твердость 1,5-1,7 раза выше твердости основного материала, а его структура отличается от структуры стружки и обрабатываемого материала. В процессе резания нарост срывается с поверхности резца и уносится частично стружкой, частично заготовкой.

Положительное влияния нароста:

- При резании с наростом увеличивается фактический передний угол режущего инструмента, это приводит к уменьшению деформации, а следовательно работы затраченной на резанье.

- Т.к. нарост тверже обрабатываемого материала, то он играет роль нового режущего лезвия, предохраняющего инструмент от износа. При малых толщинах срезаемого слоя, вес идет за счет нароста. Однако в большинстве случаев нарост отрицательно влияет на процесс резанья: периодически возникая и срываясь он вызывает колебания резца и способствует выкрашиванию лезвия.

Остатки сорвавшегося нароста образуют на обрабатываемой поверхности шероховатость, это недопустимо при чистовой и получистовой обработке.

Образование нароста является нежелательным и предусматриваются следующие меры борьбы с наростом:

1. Применение высоких скоростей резанья, в зависимости от условий резанья и физико-механических свойств материала. Существует зона интенсивного нароста образования, которую необходимо избегать;

2. Увеличение переднего угла резца;

3. Тщательная доводка передней поверхности режущего инструмента для уменьшения ее шероховатости;

4. Применение смазочно-охлаждающих средств.