Разбиране на процеса на рязане
Резачка. Рязането на метал се извършва с инструменти, които обикновено са с клиновидна форма. Това се дължи на способността на клина да създава предимство в силата, необходима за проникване на инструмента в детайла. Нещо повече, тази печалба се увеличава, когато ъгълът на клина на конус β намалява (Фигура 5, а) .
Фигура 5. Схеми на действие на клина (а) и фрезата (б)
Режещият ръб на по-остър клин обаче е по-малко здрав. Имайки предвид това, за обработката на по-твърди материали е необходимо да се използва клин с малко по-голям ъгъл I, а за относително меки материали клин с по-малък ъгъл на конус.
При рязане е необходимо да се преодолеят не само силите на сцепление на металните частици, но и външните сили на триене, възникващи в точките на контакт на клина с обработвания материал. Силите на триене могат да бъдат намалени чрез позициониране на една от повърхностите на фрезата под някакъв ъгъл а спрямо обработваната повърхност на детайла (Фигура 5, б), което се взема предвид при създаването на нейната геометрична форма.
Работата на фрезата по време на рязане може да бъде представена като следния процес. Прониквайки в обработения материал, фрезата компресира нарязания слой. В този случай малка част от този слой, която е най-близо до фрезата, се деформира. Тъй като частиците от деформируемата област се изстискват, те относително се изместват, докато външната сила P надвиши силите им на сцепление и чип елементът се разцепи, след което подобен процес се повтаря.
По този начин образуването на метални стърготини може да бъде представено като процес на последователно срязване на неговите елементи.
Видове стърготини. В зависимост от условията на рязане, металните стърготини могат да приемат различни видове: дренаж, натрошаване, счупване (Фигура 6).
Фиг. 6. Видове чипове
а - източване; b - отчупване; в - прекъсване
Дренажни стружки се генерират при рязане с висока скорост на относително меки пластични метали. Елементите от такива стърготини нямат време да се отделят напълно и да се отделят под формата на права или навита в спирала лента с гладки изпъкнали и леко стъпаловидни вдлъбнати страни.
При рязане на твърди пластмасови метали с ниска скорост елементите на стърготините имат време да се разделят почти напълно, но те са достатъчно плътно свързани помежду си. Стрижките, огъвайки се, се разбиват на къси участъци. Такива стърготини се наричат стърготини, които са изпъкнали, вдлъбнатата му страна има стъпаловидна форма с ясно различими граници на елементите. Понякога чиповете се разделят с елементи. В този случай тя се нарича елементарна.
При рязане на чупливи метали (чугун, твърд бронз) стружките се отделят под формата на елементи в свободна форма, които не са свързани помежду си. Такива стърготини се наричат фрактури.
Физически явления по време на рязане. Рязането на метал е сложен физически процес, придружен от отделяне на топлина, поява на сили на съпротивление при рязане и външно триене.
Топлината се генерира от трансформацията на механичната работа, изразходвана за рязане в топлинна енергия. Значителна част от топлината се отвежда от стружките, част от нея се абсорбира от обработвания детайл и фрезата. В зоната на рязане обаче се развива висока температура, която заедно с триенето допринася за износването на фрезата. Освен това материалът, който трябва да бъде обработен, се противопоставя на рязането, като отклонява фрезата, детайла и машинните части, което води до лоша точност на обработка.