Исследованиями искажения делительной сетки в зоне стружкообразования при обработке малопластичных и хрупких материалов установлено, что прежде чем произойдет разрушение по плоскости скалывания mn (рис. 3.16), в объеме будущего элемента стружки возникают значительные деформации сжатия, вызывающие течение материала срезаемого слоя вдоль и перпендикулярно режущей кромке инструмента. С учетом этого превращение срезаемого слоя в элемент стружки происходит следующим образом (рис. 3.17). При перемещении инструмента на расстояние Δl его передняя поверхность деформирует объем материала, ограниченный параллелограммом M0MNN0. Когда напряжения сжатия превзойдут предел текучести деформируемого материала, начнется его перемещение по передней поверхности лезвия инструмента и точка M0 совпадет не с точкой K, как это бывает при образовании сливной стружки, а с точкой Q. Одновременно сторона M0N0 параллелограмма укорачивается до QP. B результате элемент срезаемого слоя M0MNN0 превращается в элемент стружки MNPQ. Когда запас пластичности обрабатываемого материала будет исчерпан, начинается его разрушение по плоскости скалывания, и сколотый элемент перемещается вверх по передней поверхности лезвия инструмента. Чем больше степень деформации срезаемого слоя, тем больше форма элемента стружки в виде трапеции MNPQ приближается к треугольной. При этом сторона МN элемента стружки получает значительно большее уширение, чем при образовании сливной стружки.

Достижения в области механики сплошных сред позволили изучить процесс резания хрупких материалов с позиции теории разрушения или трещинообразования. Как установлено, при внедрении режущего лезвия в твердое тело у его вершины и обрабатываемом материале появляются микротрещины, распространяющиеся в направлении вектора скорости и переходящие в макротрещину критической длины (рис. 3.18).

На первом этапе стружкообразования происходит непрерывное повышение силы резания, обеспечивающее развитие ведущей трещины 3. Оно продолжается до тех пор, пока на формирование стружки не начнет оказывать воздействие напряжение изгиба, приводящее к быстрому падению силы резания и отрыву элемента стружки по поверхности скалывания 2.

На втором этапе происходит зачистка поверхности резания 1, характеризующаяся отрывом более мелких частиц стружки по описанной схеме. Поэтому резание с образованием стружки надлома часто сопровождается выделением металлической пыли. Если развитие основной трещины идет ниже поверхности резания, то второй этап не наблюдается.

Микрофотографирование зоны стружкообразования позволило выявить образование трещин впереди резца при обработке хрупких материалов, тогда как при резании пластичных материалов их обнаружить не удалось.