6.1.      Усадка стружки

Внешнее проявление пластической деформации, в результате которой параметры стружки меньше параметров срезаемого слоя называется усадкой стружки. Толщина стружки (ас) (рис. 6.1), становится больше толщины среза (а), а ее ширина (bc) больше ширины срезаемого слоя (b). Но так как объем стружки остается прежним, оказывается, что длина стружки (Lс) обычно становится короче пути (L), пройденного инструментом.

Указанное изменение размеров срезаемого слоя характеризуется коэффициентами:

КL = L / Lc;

Ка = ас / а;

Кb = bc / b,

где KL, Ka, Кbкоэффициенты соответственно укорочения, утолщения и уширения стружки. Эти коэффициенты, как правило, больше единицы и являются косвенными показателями интенсивности пластической деформации при резании металлов. Они показывают, во сколько раз размеры стружки по длине, толщине и ширине меньше или больше соответствующих размеров срезаемого слоя. Так как объем стружки равен объему срезаемого слоя:

L a b = Lc dc bc,

а поэтому

KL = Ka Kb.

Обычно уширение стружки даже при свободном резании невелико и составляет 5…15 % от ширины срезаемого слоя, в то время как укорочение и утолщение стружки оценивается в 250…600 % и более. Поэтому при черновой обработке уширением стружки можно пренебречь и считать, что KL ~ Ka. При резании же с малыми сечениями среза Кb достаточно велик и достигает 1,5 и более. В этих случаях даже поперечное сечение стружки не соответствует сечению среза, а приобретает форму треугольника. Поэтому при исследовании чистовых процессов отдельно рассматривают KL, Ka и Кb.

В ряде случаев на стружке наблюдаются значительные выступы и впадины (рис. 6.2) или она имеет суставчатую форму. В этом случае для расчетов можно пользоваться универсальной формулой:

КL = Ka Кb e0,

где e0 = (а1 + а2) /2а1 коэффициент сплошности стружки; для непрерывной сливной стружки e0 = 1, для элементной e0 < 1.

На основании экспериментальных данных установлено, что

для      g = 0…10°                  и          b > 36…40°               KL < 1,

это характерно для резания титановых сплавов. В данном случае длина стружки за счет пустот на противоположной от прирезцовой зоны стороне становится больше длины срезаемого слоя, a KL будет меньше единицы (0,75…0,9). Такое явление называют отрицательной усадкой.