Первый минимум кривой энергоемкости

Первый минимум кривой энергоемкости процесса прерывистого резания достигается, очевидно, при значениях энергии взаимодействия инструмента с заготовкой, достаточных, чтобы произошли оба этапа стружкообразования — образование развитой трещины и сдвиг, т. е. образовался полностью один элемент стружки. Некоторое увеличение энергии сверх оптимального значения не приводит к эффективному использованию этого прироста энергии. Правильность такого описания процесса стружкообразования на этом этапе объясняется тем, что на внешней поверхности стружки отчетливо видны два не равных по величине элемента с хорошо развитым и мало заметным сдвигом по плоскости скольжения.

Для более качественной работы металлообрабатывающих станков используют стабилизаторы напряжения. Второй минимум энергии соответствует условиям обработки, когда за одно ударное взаимодействие инструмента и заготовки происходит два скола и два сдвига, т. е. образуется два новых элемента стружки. Экспериментальным подтверждением такого механизма является образование при резании в этих условиях элементной стружки, полностью идентичной первому минимуму, т. е. одинаковых по форме элементов с развитыми плоскостями сдвига. На основании изложенного можно предположить, что при всех значениях энергии, кратных первому оптимальному, будем иметь минимум удельной энергоемкости резания. Наиболее простая схема стружкообразования имеет место при резании хрупких материалов. В этом случае под воздействием участка передней поверхности резца, расположенной непосредственно у режущей кромки, образуется система трещин, распределяющихся в направлении движения резания. На этом этапе стружкообразования происходит непрерывное повышение силы резания, обеспечивающее развитие ведущей равномерно-подвижной трещины. Оно продолжается до тех пор, пока решающее значение в формировании элемента стружки не начнут приобретать напряжения изгиба, которые вызывают быстрое падение силы резания, вследствие отделения элемента стружки по поверхности. На этом заканчивается первый основной этап стружкообразования. На втором этапе происходит зачистка поверхности резания; он характеризуется отделением мелких элементов по той же схеме. На ряде участков поверхности резания этот этап отсутствует вследствие развития основной трещины ниже поверхности резания. Таким образом, процесс стружкообразования хрупких материалов определяется явлениями хрупкого отрыва, обусловленными периодическим процессом развития опережающей трещины; в этом случае работа стружкообразования пропорциональна поверхности разрушения. О величине этой поверхности можно судить по степени измельчения стружки; одним из ее экспериментальных показателей являются данные ситового анализа продуктов стружкообразования. При резании графитовых и меднографитовых материалов установлено, что с увеличением положительного переднего угла степень измельчения продуктов стружкообразования уменьшается. Это ведет к уменьшению работы стружкообразования и удельных сил резания. Так же влияет рост глубины резания и подач; скорость резания заметного влияния на величину работы стружкообразования не оказывает.