Вплив швидкості різання на шорсткість, Шорсткість поверхні
Дослідження показали, що при обробці сталей крива залежності мікронерівності від швидкості різання має горбоподібний характер. При дуже низьких швидкостях (близько 1 - 2 м/хв) температура зоні різання порівняно низька. Процес відділення стружки сколювання відбувається без значної деформації поверхневих шарів металу. Форма западин шорсткості близька до форми вершини різця. Мікронерівності незначні та близькі до розрахункових. При збільшенні швидкості різання до 20 - 30 м/хв відбувається різке погіршення чистоти поверхні, спричинене зміною характеру стружкоутворення. Збільшення швидкості різання викликає значне підвищення температур у зоні різання. Висока температура та підвищений тиск у зоні різання створюють умови для пластичної деформації. Шари пластичного металу обтікають вершину, ковзаючи по передній поверхні різця і гальмуються силами тертя; найближчі шари злипаються з передньою поверхнею, так що перебіг металу в стружку відбувається не по передній поверхні, а по шарах загальмованого металу. Утворюється застійна зона – так званий наріст.
Розглянемо послідовність утворення наросту. У процесі різання все нові шари металу приварюються до наросту, що спочатку утворився, він збільшується до відомих меж, а потім руйнується і виноситься стружкою. Частина металу при цьому втискається різцем в оброблену поверхню деталі. Потім все повторюється знову.
У цій зоні інтенсивного наростоутворення шорсткість поверхні буде значною, оскільки мікронерівності утворюються безперервно мінливою вершиною різця, створюючи нерегулярність профілю обробленої поверхні. Крім того, частинки наросту, що приварилися до поверхні, такожпозначаються збільшення мікронерівностей. Подальше збільшення швидкості різання призводить до зменшення мікронерівності. Збільшення швидкості різання призводить до збільшення кількості тепла, що виділяється в процесі стружкоутворення, і зростання температури самого наросту. Тому міцність наросту падає, і він захоплюватиметься стружкою, не досягнувши великої висоти. При ще більшому збільшенні швидкості (приблизно з 60 до 120 м/хв) наріст взагалі не утворюватиметься, що призведе і до зменшення висоти гребінців. Тому для більшості конструкційних сталей збільшення швидкості вище 120 м/хв практично не позначається на зменшенні шорсткості.
При обробці чавунів та бронз збільшення швидкості різання супроводжується невеликим зменшенням висоти нерівностей обробленої поверхні. Відсутність у цьому випадку горбоподібної залежності пояснюється тим, що при обробці крихких металів швидкість різання взагалі слабко впливає на процес стружкоутворення.
Застосування мастильно-охолоджувальної рідини (СОЖ) також позначається на величині шорсткості. Різні СОЖ (емульсія, гас, машинне масло, олеїнова кислота) по-різному впливають на зменшення шорсткості при точенні різних матеріалів, проте таке зменшення зазвичай не перевищує 10 - 30%, причому найбільший вплив на Rz застосування СОЖ надає в зоні швидкостей, де спостерігається значне наросто - утворення та налипання оброблюваного матеріалу на вершину різця.
Механізм дії СОЖ недостатньо вивчений, проте сприятлива дія СОЖ пов'язана зі зниженням температури різання та деяким зменшенням зовнішнього (про різець) та внутрішнього тертя (тертя у процесі пластичного деформування). Застосування СОЖ не так позначається безпосередньо на величині шорсткості, як настійкість інструменту.