Вид стружки для разных условий обработки резанием неодинаков. Степень сдвига и величина отдельных элементов стружки различны и определяются условиями работы. Чем меньше передний угол и чем больше толщина а снимаемого слоя, тем большими бывают размеры и относительные сдвиги отдельных ее элементов. Стружка в этом случае имеет пило-видную форму с довольно сильно выступающими на внутренней стороне отдельными зубцами. Такая стружка, называемая стружкой скалывания, образуется, например, при обработке стали средней твердости со сравнительно небольшими скоростями резания и значительной толщиной срезаемого слоя.
При обработке пластических металлов с малой толщиной срезаемого слоя и значительными скоростями резания относительный сдвиг отдельных элементов резко уменьшается и при соответствующих условиях становится неощутимым. Пило-видные выступы отсутствуют, и стружка имеет вид спирали или ленты с почти ровными краями. Такая стружка называется сливной. Резкой границы между стружкой скалывания и сливной стружкой нет. С изменением условий работы один вид стружки постепенно переходит в другой. При образовании сливной стружки обработанная поверхность чище, чем при образовании стружки скалывания. При сверлении обычно образуется сливная стружка.
При резании хрупких материалов (чугуна, бронзы) пластические деформации отсутствуют. Как только величина напряжений превысит силу сцепления между частицами металла, произойдет отделение элемента от основной массы заготовки. При больших передних углах отрывается элемент, и обработанная поверхность получается грубой и неровной. Такая стружка резко снижает стойкость режущего инструмента. Поэтому стараются применить такие передние углы, скорость резания и т. д., при которых снимаемая стружка была бы близка к стружке скалывания. Так как отдельные элементы стружки при обработке хрупких металлов отделены друг от друга полностью, и стружка состоит из отдельных частиц (элементов), то ее называют элементной.
Нарост на резце
При обработке пластичных металлов наблюдается накапливание мелких частиц металла между передней поверхностью резца и стружкой в непосредственной близости к режущей кромке. Сильным давлением стружки эти частицы металла плотно спрессовываются. Вследствие высокой температуры, образующейся в зоне резания, спрессованные частицы привариваются к передней поверхности резца, образуя нарост.
Прочность соединения нароста с передней поверхностью достаточно велика, чтобы скольжение стружки не увлекло его за собой. Твердость нароста приближается к твердости закаленной быстрорежущей стали. При непрерывном резании нарост покрывает полностью режущую кромку и даже выступает несколько впереди нее, выполняя при этом ее роль. В результате того что работу ведет тупая фальшивая режущая кромка, силы резания возрастают, а чистота обработанной поверхности ухудшается.
Появление нароста наблюдается главным образом при обработке стали со средними скоростями резания и значительной толщиной стружки. Если толщина стружки незначительна, то ее давление недостаточно для спрессовывания частиц металла. Не образуется нарост и при обработке стали с малыми (меньше 8— 10 м/мин) или большими (больше 75 м/мин) скоростями резания. Это объясняется тем, что при очень малых скоростях температура резания низка и недостаточна для приваривания нароста. Нарост на резце больших — повышается настолько, что нарост размягчается и уносится стружкой.
Наклеп обработанной поверхности
Пластическая деформация металла происходит не только выше, но и ниже линии среза. Механические свойства слоя, прилегающего к обработанной поверхности, меняются: твердость и хрупкость его повышаются, а в деформированном слое появляется множество мелких, невидимых простым глазом, трещин. Это изменение механических свойств поверхностного слоя под влиянием его пластической деформации при резании носит название наклепа.
Глубина наклепа зависит от условий работы и в первую очередь от подачи и состояния режущего инструмента. Чем больше подача и тупее режущий инструмент, тем на большую глубину в тело детали проникает наклеп. С увеличением скорости резания наклеп уменьшается. Это происходит потому, что пластическая деформация требует для своего осуществления некоторого времени, а по мере возрастания скорости резания длительность действия инструмента в каждой точке обработанной поверхности уменьшается и наклеп не успевает распространиться. Глубина наклепа при сверлении стали средней твердости составляет 0,2—0,4 мм. Наличие наклепа затрудняет получение поверхности высокого качества, так как дальнейшая обработка отверстия полностью или частично (в зависимости от глубины наклепа) ведется в деформированном слое.
Особенности образования стружки при сверлении. Процесс образования стружки при сверлении в основном такой же, как и при работе резцом, но протекает в более тяжелых условиях. Сверло является много кромочным режущим инструментом. Резание при сверлении совершается пятью режущими кромками одновременно: двумя главными, двумя вспомогательными (на ленточках) и поперечной.
Главные режущие кромки имеют на всем своем протяжении переменные передний и задний углы. Это значит, что условия образования стружки для разных точек этих кромок неодинаковы и по мере приближения к оси сверла ухудшаются.
Для вспомогательных режущих кромок задний угол равен нулю. В результате этого между ленточками и стенками отверстия возникает сильное трение, повышающее сопротивление резанию. Поперечная режущая кромка имеет отрицательный передний угол и работает со скоростью резания, близкой к нулю. Она сильно деформирует расположенный под ней металл и резко повышает сопротивление подаче сверла.
Ухудшает условия резания и то, что стружка, удаляемая через винтовые канавки, долго находится в соприкосновении с режущим инструментом и передает ему значительную часть теплоты, выделяющейся при резании.
