Режущее действие

Режущее действие обеспечивает облегчение процесса стружкообразования; в этом случае физико-химические действия технологической среды осуществляются по трем основным направлениям, имеющим свои отличные друг от друга физические механизмы. Внешняя среда может растворять в себе обрабатываемый материал. Этот процесс широко применяют при химическом фрезеровании для снятия небольших припусков при обработке деталей сложной формы, а также для получения особо чистых поверхностей при химическом полировании. При обработке резанием наиболее широко используют второй механизм воздействия внешней среды. Установлено, что ряд жидкостей (вода, уксусная кислота и др.), являясь плохими смазками, обладают способностью сильно снижать удельную работу резания некоторых металлов. И наоборот, жидкости, сильно снижающие трение (этиловый спирит), слабо влияют на уменьшение удельной работы резания. Это объясняется адсорбционным эффектом снижения прочности, открытым акад. П. А. Ребиндером в 1928 г. Такая технология позволяет производить даже сложные элементы прочных стальных конструкций, например таких, как мезонин.

Первое адсорбционное воздействие является результатом понижения свободной поверхностной энергии, т. е. работы по образованию новых поверхностей в деформируемом твердом теле в сравнении с величиной поверхностной энергии на границе этого тела и вакуума. Это создает благоприятные условия для зарождения пластических сдвигов и образования при меньших напряжениях разнообразных дефектов в зоне опережающих деформаций. Второе адсорбционное воздействие заключается в проникании технологической среды в образующиеся в процессе деформации срезаемого слоя поверхностные микротрещины. Это создает расклинивающее действие, равное величине молекулярного давления; при этом активные молекулы жидкости, адсорбируясь на поверхностях микротрещин, препятствуют их смыканию после снятия нагрузки. Происходит процесс разрыхления поверхностных слоев — образование «зоны предразрушения, облегчающей процесс деформации срезаемого слоя.

Третьим воздействием среды, способствующим понижению прочности материала срезаемого слоя, следует считать внедрение отдельных атомов внешней среды, например азота, водорода и других продуктов, в кристаллическую решетку деформируемого металла. Этот процесс распада молекул адсорбирующего вещества внешней среды обусловлен сильным каталитическим воздействием на них образующейся в процессе стружкообразования свежей поверхности металла предельно активизированной деформацией. Процесс внедрения атомов внешней среды приводит к упрочнению кристаллической решетки и повышению хрупкости материала срезаемого слоя. В этом случае воздействие технологических сред аналогично влиянию вводимых в металл присадок для улучшения его обрабатываемости.