Proces frezowania polega na obróbce przedmiotu obrabianego do wymaganego kształtu i rozmiaru za pomocą kontaktu między frezem a przedmiotem obrabianym.W tym procesie frezowania frez tnie materiał metalowy na powierzchni przedmiotu obrabianego na wióry, w tym efekt cięcia ostrza oraz rolę popychającą i podpierającą powierzchnię narzędzia, dzięki czemu wióry są oddzielone od powierzchni obróbki.
Efekt cięcia ostrza: gdy narzędzie styka się z obrabianym przedmiotem, naprężenie w obrabianym przedmiocie stopniowo wzrasta wraz ze wzrostem siły, a naprężenie jest największe w kontakcie z ostrzem.Tam, gdzie naprężenie na obrabianym przedmiocie jest największe i najbardziej skoncentrowane, materiał metalowy pęka i oddziela się jako pierwszy.Dlatego oddzielenie metalowej warstwy powierzchniowej od metalowej osnowy przedmiotu obrabianego jest zawsze tworzone na styku z ostrzem, co jest efektem cięcia ostrza.
Pchanie przed narzędziem: pod działaniem wystarczającej siły mechanicznej, przy ciągłym względnym ruchu narzędzia i przedmiotu obrabianego, cięty metal oddziela się wzdłuż kierunku ruchu ostrza, tworząc obrabianą powierzchnię.Jednocześnie wyciskanie przed narzędziem powoduje, że warstwa skrawająca powoduje odkształcenie sprężyste i odkształcenie plastyczne, aż do ostatecznego utworzenia wiórów, które wypływają wzdłuż czoła narzędzia, co jest efektem dociskania przed narzędziem.
Odkształcenie ciętego metalu pod działaniem narzędzia: cięty metal tworzy cztery obszary odkształcenia pod działaniem krawędzi tnącej, przód i tył narzędzia, a mianowicie podstawowy obszar odkształcenia, obszar odkształcenia tarcia przed narzędziem , obszar odkształcenia przed krawędzią i obszar odkształcenia tarcia za narzędziem.Stan naprężenia wewnętrznego i deformacja w czterech strefach deformacji są ze sobą powiązane i wzajemnie na siebie wpływają.
Rodzaje wiórów i warunki ich formowania
Ze względu na różne materiały obrabianego przedmiotu, różne warunki skrawania i różne odkształcenia w procesie skrawania powstają różne wióry.W zależności od różnych kształtów wiórów, wióry można podzielić na wióry pasmowe, wióry węzłowe, wióry ziarniste i wióry kruszące się.
1. Chip pasmowy: w procesie cięcia, jeśli poślizg na końcowej powierzchni ślizgowej nie osiągnął stopnia złamania, powstanie ciągły chip pasmowy z owłosioną powierzchnią zewnętrzną i gładką powierzchnią wewnętrzną.Wiór paskowy jest najczęstszym rodzajem wióra w obróbce wykańczającej.Podczas obróbki plastikowych materiałów metalowych takie wióry powstają często, gdy prędkość skrawania jest duża, grubość warstwy skrawającej jest niewielka, kąt natarcia narzędzia jest duży, a krawędź ostra.
2. Wiór węzłowy: wiór węzłowy powstaje w warunkach pęknięcia w wyniku wystarczającego poślizgu na końcowej powierzchni ślizgowej.Segmentowany chip ma niepenetrujące pęknięcia, powierzchnia zewnętrzna jest ząbkowana, a powierzchnia wewnętrzna jest gładka.Ten rodzaj wiórów powstaje głównie podczas obróbki plastikowych materiałów metalowych, przy niskiej prędkości skrawania, dużej grubości warstwy skrawającej i małym kącie natarcia narzędzia.
3. Wiór ziarnisty: gdy pęknięcie penetruje całą warstwę wióra i rozdziela wiór na korpus w kształcie drabiny, powstaje wiór ziarnisty (znany również jako wiór jednostkowy).Wióry ziarniste powstają podczas obróbki materiałów metalowych o słabej plastyczności, niskiej prędkości skrawania, dużej grubości warstwy skrawającej i małym kącie natarcia narzędzia.
4. Odpryski: podczas cięcia kruchych metali (takich jak żeliwo itp.), ponieważ plastyczność materiału jest bardzo mała, metalowa warstwa powierzchniowa spowoduje elastyczne odkształcenie i bardzo małe odkształcenie plastyczne pod cięciem i popychaniem narzędzia, a następnie będzie kruchy i połamany, tworząc odpryski.Im twardszy i kruchy materiał obrabiany, tym mniejszy kąt natarcia narzędzia, a im większa grubość warstwy skrawającej, tym łatwiej jest wytwarzać takie wióry.