Обработка металлов резанием (точение, сверление, фрезерование, строгание, шлифование, шабрение и другие способы) - это наиболее широко применяемый метод обработки среди различных способов изготовления деталей для машин, механизмов, приборов и других изделий.
Обработка резанием заключается в образовании новых поверхностей путем деформирования и последующего отделения поверхностных слоев материала с образованием стружки (Определение по ГОСТ 31109-73.).
Обработка металлов резанием — наиболее распространенная и одновременно трудоемкая часть работ, производимых в машиностроении. Она сопровождается многими физическими явлениями, знание которых имеет исключительно важное значение для повышения эффективности и качества обработки металлов резанием.
Процесс резания металлов изучается наукой, которая является частью физики твердых тел и называется теорией резания. Теория резания рассматривает: общие закономерности процесса образования стружки; силы, действующие на инструмент, и их влияние на процесс резания; тепловые явления, возникающие в процессе резания; износ инструментов и пути повышения их стойкости; влияние геометрии инструментов на процесс резания; влияние режимов резания на усилие резания и стойкость инструмента; правила выбора смазочно-охлаждаюшей жидкости и способа подвода ее в зону резания и т. д.
Обработка металлов резанием заключается в удалении с заготовки поверхностного слоя металла в виде стружки с целью получения детали нужной формы, требуемых размеров и качества поверхности.
Все эти виды обработки осуществляют иа металлорежущих станках различными режущими инструментами — резцами, сверлами, фрезами, шлифовальными кругами. Основой всех разновидностей процесса резания является точение, а основой всех видов режущего инструмента — токарный резец.
Процесс резания металла — это скалывание частичек металла под действием силы, с которой передняя поверхность резца вдавливается в срезаемый слой. Скалывание частичек металла (элементов стружки) происходит по плоскости сдвига τ— τ, расположенной к обрабатываемой поверхности под углом сдвига (скалывания) β1 = 30÷40°. Внутри каждого элемента происходят межкристаллические сдвиги под углом β2 =60÷65° (см.рис. 1). В зависимости от обрабатываемого материала образуются различные виды стружки: скалывания, ступенчатая, сливная и надлома.
Рис. 1. Схема образования стружки: τ— τ - плоскость скалывания
Стружка — деформированный и отделенный в результате обработки металла резанием поверхностный слой материала заготовки. Она может иметь различный вид в зависимости от условий обработки, обрабатываемого материала и других факторов. Различают три вида стружки (рис. 2).
Рис. 2. Виды стружек