Теоретическая часть

Наростообразование при резании металлов.

При  резании пластичных материалов в определенных случаях наблюдается задерживание части срезаемого слоя на предней поверхности резца вблизи режущей кромки.

Впервые это явление обнаружил Я.Г.Усачев. Он же назвал эту часть срезаемого слоя наростом , а само явление наростообразованием.
В настоящее время существует несколько точек зрения на природу наростообразования. Наиболее признана модель этого явления, разработанная Я.Г. Усачевым и дополненная впоследствии А.И. Исаевым.

В соответствии с этой моделью нарост представляет собой некоторую часть срезаемого слоя металла, сильно сдеформированного, заторможенного, получившего сильное упрочнение и прочно схваченного (приваренного) с передней поверхностью резца.

По структуре нарост состоит из тонких слоев  металла, наложенного друг на друга и вытянутых вдоль передней поверхности режущего лезвия, рис. 2.1.

Рис. 2.1. Структура нароста

Увеличение высоты нароста происходит за счет увеличения количества этих тонких слоев.

Каждый тонкий слой образуется следующим образом. В зоне деформации имеют место очень высокие напряжения сжатия и сдвига. Это приводит к сильному разогреву стружки и его размягчению. При движении  стружки вдоль передней   поверхности резца ее тонкий слой непосредственно контактирующий с этой поверхностью, несколько охлаждается за счет передачи тепла в резец, теряет пластичность, отвердевает и схватывается (сваривается) с передней поверхностью.  

Ввиду того, что этот слой сильно упрочнен и имеет твердость в 2-3 раза большую  твердости обрабатываемого металла, он начинает выполнять роль новой передней поверхности резца, т.е. становится частью режущего лезвия инструмента. В результате на него наращивается второй тонкий слой, на второй слой наращивается третий и т.д.

Нарост, увеличиваясь, меняет геометрию резца. Передний угол , образованный наростом, больше по величине, чем передний угол резца , полученный при заточке, рис. 2.1. Поэтому степень пластической деформации срезаемого металла, по мере увеличения нароста, уменьшается.  Соответственно уменьшается степень упрочнения    верхних слоев нароста. Кроме того, передача тепла из верхних слоев нароста в резец затруднена. Все это способствует уменьшению склонности верхних слоев нароста к схватыванию с нижними. В результате после достижения определенного размера, зависящего от условий резания, дальнейшее увеличение нароста прекращается.