ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние различных факторов на температуру резания из "Резание металлов и режущий инструмент Издание 3 " Обрабатываемый металл. На температуру резания при точении влияют обрабатываемый металл, элементы режима резания (скорость, подача, глубина резания), геометрические элеыеты режущей части резца и его размеры, смазочно-охлаждающая жидкость. При резании стали теплоты выделяется больше, чем при резании чугуна, что было экспериментально подтверждено Я. Г. Усачевым. [c.68] Большое влияние на температуру резания оказывают механические свойства обрабатываемого металла. Чем выше предел рочности Ов и твердость НВ металла заготовки, тем большие силы сопротивления необходимо преодолеть при стружкообразовании, большую работу надо затратить на процесс резания, следовательно, больше выделится теплоты и выше будет температура резания. Кроме того, при резании твердых сталей стружка соприкасается с передней поверхностью резца на меньшей площади, чем при резании мягких (более пластичных) сталей это повышает давление на единицу поверхности контакта, а отвод теплоты в тело резца и в толщу стружки происходит через меньшую площадь поверхностей, что также способствует повышению температуры в поверхностных слоях резца. Чем выше теплопроводность и теплоемкость обрабатываемого металла, тем интенсивнее отвод теплоты от места ее выделения в толщу стружки и в заготовку, тем меньше, следовательно, температура поверхностных слоев резца. [c.68] С увеличением подачи возрастает сила резания, а следовательно, и ко шчество теплоты. Но сила Pz возрастает в меньшей степени, чем увеличивается подача (см. стр. 91), а потому медленнее подачи будет увеличиваться количество теплоты и повышаться температура резания (рис. 67). [c.69] На снил ение интенсивности увеличения температуры резания с возрастанием подачи влияет и усиление теплоотвода от поверхностей трения в толщу стружки и в тело резца (в связи с увеличением толщины стружки и поверхности соприкосновения стружки с резцом). [c.69] По данным ряда исследований, х = 0,13 -ь 0,45, т. е. на температуру резания подача по сравнению со скоростью резания оказывает меньшее влияние (х z). [c.69] Геометрические элементы резца. Наибольшее влияние на температуру резания оказывают передний угол (угол резания), главный угол в плане и радиус закругления при вершине резца. [c.70] На рис. 68 показана зависимость температуры резания от угла резания. В диапазоне б = 65 75° температура резания изменяется незначительно в диапазоне б = 75 ч- 85° происходит повышение температуры резания с увеличе1шем угла резания, что объясняется превышением тепловыделения над теплоотводом. [c.70] Передний угол (угол резания) оказывает сложгюе влиянне иа температуру резания. Это объясняется тем, что, с одной стороны, при уменьшении переднего угла (увеличении угла резания) возрастает деформация и работа резания, приводящие к увеличению тепловыделения с другой стороны, увеличение угла резания отодвигает центр давления стружки от режущей кромки резца, делает головку резца более массивной, что усиливает теплоотвод в тело резца, снижая температуру иа поверхностях контакта. [c.70] Отрицательный передний угол по сравнению с положительным вызывает ббльщие деформации и приводит к большему тепловыделению в процессе резания. При работе резцом с передним углом у = —10° температура резания повышается примерно на 15 /о по сравнению с работой резцом, имеющим у= 4-Ю°. [c.70] Наиболее резкое увеличение температуры резания наблюдается в диапазоне Ф = 20-4-60° (рис. 69. а). В этих пределах наиболее резко уменьшается длина активной части режущей кромки (или ширины стружки). В пределах ф = 60-4-Н-90° это уменьшение незначительно (рис. 69, б), что и приводит к менее резкому повышению температуры резания, вызванному увеличением общего тепловыделения за счет некоторого повышения силы резания Pi (см. рис. 97, верхняя кривая). [c.71] Чем больше радиус закругления при вершине резца в плане, тем меньше температура резания (рис. 70). Чем больше радиус, тем больше деформация, а следовательно, и сила Pz (стр. 94), тем больше и тепловыделение в процессе стружкообразования это должно бы приводить к повышению температуры резания. Но при увеличении радиуса возрастает длина активной части режущей кромки и объем активной части головки резца (см. рис. 47), что способствует лучшему теплоотводу как в тело резца, так и в заготовку. Повышение интенсивности теплоотвода оказывается преобладающим, что и приводит к снижению температуры резания с увеличением радиуса закругления. Чем больше п.дощадь поперечного сечения тела резца, тем интенсивнее отвод теплоты от мест ее образования в тело резца, тем меньше, следовательно, температура резания (рис. 71). [c.71] Смазочно-охлаждающие жидкости не только способствуют уменьшению тепловыделения (за счет облегчения процесса струж-кообразования и уменьшения трения), но поглощают и отводят часть выделенной теплоты, снижая тем самым температуру резания (рис. 72). При этом чем выше теплоемкость и теплопроводность смазочно-охлаждающей жидкости, тем выше эффект охлаждения. [c.72] Смазочно-охлаждающая жидкость должна подводиться к месту отделения стружки (рис. 73, а) в достаточном количестве (8—12 л/мин, а при высоких скоростях — до 20 л/мин). [c.72] При достаточно обильном охлаждении сверху водные смазочно-охлаждающие жидкости, имеющие комнатную температуру (около 20°С), снижают температуру резания по сравнению с обработкой всухую на 100—150° С. Искусственное же уменьшение температуры смазочно-охлаждающей жидкости на 2° С понижает температуру резания в среднем на 220°С (по сравнению с обработкой всухую). Охлаждающее действие жидкости сильнее сказывается при обработке вязких металлов и при резании с крупным сечением среза, т. е. когда имеет место большее тепловыделение. [c.72] Хорошее смазочно-охлаждающее действие оказывает жидкость, подводимая в смеси с воздухом под давлением 1,5—2 кгс/см через узкую щель (сопло ) насадка со стороны задней поверхности резца (рис. 73, б). Жидкость, подводимая в этом случае в распыленном состоянии (в виде тумана), не только снижает трение и облегчает процесс стружкообразования, но и интенсивнее отводит теплоту по сравнению с обычным охлаждением обильным потоком сверху (рис. 73, а), что объясняется повышением скорости воздушно-жидкостной смеси, увеличением ее удельной поверхности (за счет уменьшения дисперсности капель до 3—25 мкм) и снижением ее температуры при выходе из сопла (до 2—10° С). [c.72] Теплота, отбираемая испарением, больше теплоты, отводимой путем теплопроводности. [c.72] Большая эффективность этого метода подвода жидкости (см. стр. ПО) объясняется и тем, что струя со стороны задней поверхности удаляет паровую рубашку, возникаюш.ую у сильно нагретой вершины резца это облегчает теплоотвод, а следовательно, снижает и температуру нагрева резца. При распыливании применяют эмульсии с концентрацией до 1,5% и масло Индустриальное 20 расход эмульсии — 400—500 г/ч, масла — 2—3 г/ч. [c.73] Вернуться к основной статье