Quá trình cắt là quá trình dao tác dụng vào vật gia công một lực làm cho kim loại biến dạng và tách ra khỏi phôi tạo thành phoi. Quá trình đó có thể tổng quát hoá theo sơđồ sau:
NGUYÊN NHÂN QUÁ TRÌNH KẾT QUẢ
Hình 2.1 Sơđồ quá trình cắt và tạo phoi
Lực tác dụng sinh ra do sự tương tác giữa dụng cụ cắt và phôi. Đối với phương pháp tiện thì sự tương tác đó là chuyển động quay của vật gia công và sự
cản trở lại chuyển động quay đó của dụng cụ cắt. Như vậy , lực tác dụng phải đủ
lớn để tạo ra trong kim loại bị cắt một ứng suất lớn hơn sức bền của vật liệu gia công (khả năng liên kết giữa các tinh thể kim loại), đồng thời phải thắng được lực cản do ma sát trong quá trình gia công bao gồm:
- Ma sát giữa các tinh thể kim loại khi trượt lên nhau - Ma sát giữa phoi và dao trong quá trình ra phoi - Ma sát giữa dao và vật gia công
Nghiên cứu về quá trình cắt nói chung và quá trình biến dạng trong vùng cắt nói riêng đã được nhiều tác giả như K.A. Zơvôruwkin (1861-1928); Usachep (1873-1941); Ivan Avgustovich (1838-1920) nghiên cứu với nhiều cách tiếp cận trong điều kiện nghiên cứu khác nhau và phân tích bản chất vùng cắt thuần tuý về
Tác dụng lực Kim loại biến dạng, (các hiện tượng cơ, lý, hoá xảy ra) Tách ra khỏi vật gia công tạo thành phoi Tạo ra bề mặt cần gia công
mặt cơ học, vật lý ... Các nghiên cứu đó đã được giới thiệu trong rất nhiều giáo trình về cắt gọt kim loại. Nhưng cũng có tác giả như Turkovich Von; Kronenberg M. đã phân tích vùng cắt và coi đó như bài toán trong lý thuyết cơ học các môi trường liên tục [14].
Tất cả các nghiên cứu đó đều nhằm mục đích tìm hiểu diễn biến xảy ra tạivùng cắt trong quá trình cắt. Xem xét diễn biến xảy ra trong vùng cắt thì thấy rằng khi có lực tác dụng vào vật, kim loại trải qua một quá trình biến dạng là biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo, biến dạng phá huỷ. Trước tiên là các tinh thể kim loại
bị dồn ép (nén), khi lực tác dụng vượt quá giới hạn bền của vật liệu thì các tinh thể kim loại bị trượt lên nhau và tách ra khỏi vật gia công tạo thành phoi. Quá trình biến dạng đó xảy ra trong một vùng mà ta có thể gọi là vùng tạo phoi.
(giới hạn bởi đường cong OA, OE – hình 2.2) [15].
Trong vùng này có những mặt trượt OA, OB, OC, OD, OE. Vật liệu gia công trượt theo những mặt đó, các tinh thể kim loại bị xếp chồng lên nhau. Tuỳ theo cấu trúc của vật liệu gia công, chế độ cắt mà các tinh thể khi tạo thành phoi có thể ở
dạng hạt, xếp hay dây (vấn đề này sẽđược đề cập cụ thểở phần các dạng phoi). Như vậy, kết quả của biến dạng kim loại là tách ra khỏi phôi một phần vật liệu, phần còn lại chính là chi tiết gia công. Tuy nhiên, do vùng biến dạng của kim loại xảy ra ở cả phần vật liệu giữ lại (phía dưới điểm O) nên bề mặt chi tiết sau khi gia công có tính chất khác hẳn trước khi gia công và thường có độ cứng cao hơn. Hiện tượng đó chính là hiện tượng biến cứng lớp bề mặt. Ngoài ra trong vùng cắt còn có rất nhiều hiện tượng vật lý khác xảy ra mà ta sẽ nghiên cứu cụ thểở các phần sau .
Hình 2.2 : Sự biến dạng kim loại trong vùng cắt