Температура резания и способы ее измерения
Под температурой резания понимают среднюю температуру на поверхности контакта инструмента со стружкой и поверхностью резания. Наиболее распространено измерение температуры резания методом термопар. Подведенными термопарами можно определить температуру в различных точках контактных площадок (рис. 21).
Главный недостаток этого метода является то, что не удается замерить фактическую температуру.
Более простым и совершенным методом является метод естественной термопары. Этим методом измеряют не максимальную, а среднюю температуру на передней и задней поверхностях. Метод основан на том, что
Рис. 19. Потоки тепла в стружку, инструмент и деталь.
Рис. 20. Распределение тепла между стружкой, инструментом и деталью.
Рис. 21. Измерение температуры передней поверхности подведенной термопарой.
в процессе резания контактируются разнородные материалы обрабатываемый и инструментальный материал, т.е. образуется естественная термопара, спаем которой является место контакта инструмента с заготовкой и стружкой. Изобразим схему измерения этим методом. Для исключения влияния "паразитных" термопар заготовку и инструмент- изолируют при помощи диэлектрических прокладок, Достоинством этого метода является его простота (рис. 22.).
Для перевода показаний милливольтметра в градусы цельсия естественную термопару необходимо претарировать (рис. 23.), что является большим неудобством. По результатам тарировки строят график в координатах mV – C (рис. 24.). Зависимость средней температуру резания от режимов резания в общем виде описывается уравнением
= СоVmanвq
причем при любых видах обработки m > n > q, т. е. на температуру резания наибольшее влияние оказывает скорость резания, затем толщина среза и наименьшее влияние — ширина среза.
Изнашивание инструмента в процессе работы
В результате высокого давления, температуры и скорости относительного перемещения контактные поверхности инструментов изнашиваются. Физическая природа изнашивания чрезвычайно сложна и до настоящего времени до конца не установлена.
Независимо от типа и назначения все инструменты изнашиваются или по задней поверхности (первый вид) или по передней и задней поверхностям одновременно (второй вид) (рис. 25.).
При резании инструментами из твердых сплавов с очень, высокой силовой и тепловой нагрузкой иногда наблюдается пластическое деформирование режущего клина.
Вид износа определяется родом обрабатываемого материала,
Рис. 22. Схема измерения температуры резания естественно образующейся термопарой.
Рис. 23. Схема тарировки термопары в расплавленном металле.
Рис. 24. Тарировочный график
Рис. 25. Виды износа инструмента.
скоростью резания и толщиной среза.
При обработке сталей встречаются I и II вид износа одинаково часто. При обработке хрупких материалов инструменты по I виду изнашиваются чаще, чем по II.
При малых скоростях резания и низких скоростях резания преимущественно изнашивается задняя поверхность.
При увеличении скорости резания и толщины среза начинает изнашиваться и передняя поверхность.