Пластичное резание

Квазипластичность, пластичное резание, обработка в режиме квазипластичности (ductile cutting) – режим механической обработки хрупких материалов, при которых поверхностные слои материала проявляют пластичные свойства. То есть, возможно назначить такую скорость, глубину резания, подачу режущего инструмента или заготовки, при которых в обрабатываемом материале возникнет настолько высокое напряжение, что механизм хрупкого разрушения сменится механизмом пластичного деформирования. Иными словами, при определенных режимах резания обработка деталей из монокристаллического кварца будет эквивалентна обработке деталей из конструкционной стали.

Ductile cutting (пластичное резание) впервые было обнаружено в 1954 году. При экспериментальных исследованиях по фрикционному износу кристаллов каменной соли совершенно случайно было отмечено, что границы некоторых следов контакта образованы не сколами с характерными трещинами по краям, а словно оплавлены. Налицо были пластичные деформации хрупкого материала. Явление это, если не уникальное, то, по крайней мере, удивительное.

В течение следующих лет многие ученные европейские, американские и советские ученые проводили эксперименты для различных видов материалов и видов обработки. Их опыт можно обобщить и сделать вывод, что главным параметром, который управляет переходом от хрупкого разрушения к пластичному, является толщина срезаемого слоя.


Таким образом, пластичное резание, объединяющее пластичное шлифование и пластичное точение – это явление, наблюдаемое при очень малой, нанометровой, глубине толщине срезаемого слоя. Для осуществления обработки в режиме квазипластичности необходимо обеспечить:

• использование сверхжесткого ультрапрецизионного станка, способного обеспечить необходимые режимы резания;

• кинематику резания, которая позволит добиться минимальной толщины, срезаемой стружки;

• использование алмазного монокристаллического инструмента с остротой режущей кромки – 20–50 нм или абразивного инструмента с микронной зернистостью.

Компания ООО «НПП Станкостроительный завод Туламаш» специализируется на проектировании и производстве ультрапрецизионного оборудования. При этом конструктивные особенности производимых станков и технологический опыт компании, позволяют создавать жесткие станки модульной конструкции для осуществления обработки в квазипластичном режиме.