KL = G • 103/Lcrab '
При точении ab = st, а поэтому
KL = G 103/Lcrst
Коэффициент усадки стружки не может служить количественным показателем степени деформированности срезаемого слоя. На рис. 3 изображена связь между коэффициентом усадки и относительным сдвигом при различных передних углах инструмента. Хотя с увеличением коэффициента усадки в пределах его значений, встречающихся при применяемых режимах резания, относительный сдвиг при постоянном переднем угле g возрастает, но при различных передних углах одному и тому же коэффициенту усадки соответствует различная величина относительного сдвига.
Рис.3. Связь между относительным сдвигом e и KL при различных g
Если для оценки степени деформации срезаемого слоя пользоваться коэффициентом усадки стружки, то при kl = 1 можно прийти к выводу, что деформация при резании отсутствует, хотя срезаемый слой и превратился в стружку. Это противоречит элементарным законам механики, а из рис. 3 следует, что при KL = 1 относительный сдвиг не равен нулю, имея тем большую величину, чем меньше передний угол инструмента. Таким образом, коэффициент усадки стружки может являться лишь внешним и только качественным показателем тех деформационных процессов, которые происходят в срезаемом слое.
На коэффициент усадки стружки основное влияние оказывают род и механические свойства материалов обрабытываемой детали, передний угол инструмента, толщина срезаемого слоя, скорость резания и применяемая смазочно-охлаждающая жидкость.
Рис.4. Влияние скорости резания на высоту нароста Н (кривая 3) и KL для не склонных к наростообразованию (1) и склонных (2).
При резании пластичных материалов коэффициент усадки больше, чем при резании материалов хрупких. Например, KL при резании углеродистых сталей колеблется в пределах 2 - 6, а при резании чугуна в пределах 1,5 - 2,5. Чем прочнее и тверже материал обрабатываемой детали, тем меньше коэффициент усадки. Принципиальное влияние скорости резания на коэффициент усадки стружки представлено на рис. 4. Кривая 1 соответствует резанию материалов, не склонных к наростообразованию. В этом случае по мере увеличения скорости резания коэффициент усадки стружки вначале быстро, а затем более медленно уменьшается. Указанное влияние скорости резания на kl объясняется уменьшением коэффициента трения между стружкой и передней поверхностью при увеличении температуры на передней поверхности вследствие возрастания скорости резания.
При резании материалов, склонных к наростообразованию (кривая 2), скорость резания на kl влияет не монотонно. Вначале при увеличении скорости резания коэффициент усадки уменьшается, достигает минимальной величины при определенном значении скорости v2, а затем вновь возрастает. При достижении скоростью резания значения v3 возрастание коэффициента kl прекращается и при скоростях резания v > v3 кривая 2 ведет себя так же, как и кривая 1. Уменьшение коэффициента kl при увеличении скорости резания от v1 до v2 и его дальнейшее увеличение при возрастании от v2 до v3 связано с действием на процесс стружкообразования нароста. Кривой 3 на рисунке показано изменение высоты нароста в интервале скоростей резания от v1 до v2 Возрастание скорости резания от v1 до v2 сопровождается увеличением переднего угла инструмента, вследствие чего степень деформации срезаемого слоя уменьшается. При скорости резания v2 фактический передний угол имеет максимальную величину и коэффициент kl достигает минимума. При возрастании скорости резания от v2 до v3 высота нароста уменьшается так же, как и величина фактического переднего угла, стремящегося к величине переднего угла заточки. Это вызывает увеличение коэффициента усадки стружки. При скоростях резания v > v3 нарост отсутствует и скорость резания влияет на коэффициент kl только через изменение коэффициента трения.
Влияние переднего угла на коэффициент kl представлено на рис. 4. По мере увеличения угла g коэффициент усадки стружки уменьшается, а горбы на кривых kl= f(v) сглаживаются. Кроме того, чем больше величина переднего угла, тем при большем значении скорости резания кривая kl достигает вторичного максимума. Последнее вполне естественно, так как при увеличении переднего угла исчезновение нароста происходит при больших скоростях резания. При углах g > 30 ° скорость резания практически не влияет на коэффициент усадки стружки.
На рис. 5 представлено влияние на коэффициент усадки стружки толщины срезаемого слоя. Кривые kl = f(v) имеют горбообразный вид, причем для меньших толщин срезаемого слоя вершины горбов сдвинуты в область более высоких скоростей резания. Из рисунка видно, что при постоянном переднем угле инструмента максимальные значения коэффициента усадки стружки не зависят от толщины срезаемого слоя, но kl достигает максимальной величины при различных скоростях резания.
Если зависимость kl = f(a) изобразить не в координатах kl - v, а в координатах kl - q, в которых температура резания 6 соответствует изменяющейся скорости резания, то кривые kl совмещаются в одну кривую (рис. 6). Из рисунка видно, что на кривой kl = f1 (q) независимо от толщины срезаемого слоя и скорости резания впадина и вершина соответствуют температурам 300 и 600°С, при которых нарост получает свое наибольшее развитие и исчезает. На рис. 7 представлена зависимость коэффициента усадки стружки от толщины срезаемого слоя при постоянной температуре на передней поверхности и переменной скорости резания, изменяющейся для g = -1° от 23 м/мин при а = 0,51 мм до 120 м/мин при а = 0,04 мм. И здесь при постоянной температуре на передней поверхности коэффициент kl не зависит от толщины срезаемого слоя, возрастая только при уменьшении переднего угла инструмента. Изложенные экспериментальные факты позволили А. М. Розенбергу сделать заключение о преобладающем влиянии на коэффициент усадки стружки при постоянном переднем угле инструмента не толщины срезаемого слоя и скорости резания, а температуры на передней поверхности.
Смазочно-охлаждающие жидкости, снижающие величину - коэффициента трения, уменьшают коэффициент усадки стружки, причем эффект от влияния жидкости тем сильнее, чем меньше толщина срезаемого слоя и скорость резания.