ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы определения температуры при резании металлов из "Резание металлов и инструмент " Самым простым методом, которым часто пользуются в заводских условиях для суждения о степени нагрева лезвия инструмента, является метод цветов побежалости, появляющихся при высоких температурах на стружке. Этому методу присущ ряд существенных недостатков. Во-первых, указанный метод — чисто субъективный и поэтому может дать большие расхождения против фактических температур. Кроме того, при этом методе можно получить лишь представление о температуре стружки, причем не максимальной. [c.125] Другой метод определения температуры резца заключается в том, что на лезвие резца в месте отделения стружки насыпается порошок вещества, температура плавления которого известна. Если это вещество не плавится, а другое вещество, температура плавления которого ниже первого, плавится, то отсюда можно сделать вывод, что температура на лезвии инструмента находится между температурами плавления этих веществ. Применение указанного метода может дать только грубые результаты. [c.125] Калориметрическим методом при резании металлов пользуются главным образом для определения теплового баланса. [c.125] В области резания металлов калориметрический метод впервые был использован в 1909 г. для определения соотношения между механической работой и теплом при резании металлов. [c.125] Эти опыты показали, что для грубых расчетов можно принять, что механическая работа полностью переходит в тепло. В этой связи необходимо отметить, что последними работами физиков установлено, что при пластическом сжатии часть энергии (до 15—20% остается в сжимаемом теле в виде поглощенной энергии. Поскольку процесс резания приближается к пластическому сжатию, можно предположить, что при резании часть внешней работы должна поглощаться. [c.125] Калориметрическим методом воспользовался в 1914 г. Усачев для определения теплового баланса процесса резания. Опыты производились на токарном станке, обрабатывалась пушечная сталь. Во время опытов стружка собиралась в калориметре. В результате этих испытаний подсчитывалось количество тепла в стружке и ее температура. Общее количество теплоты, возникающее в процессе резания, подсчитывалось по количеству затраченной работы. Усилие резания определялось динамометром. Кроме того, в процессе резания при помощи термопары измерялась температура на лезвии резца. [c.125] Калориметрическим методом также воспользовался в 1941 г. автор настоящей работы для определения средней температуры стружки при точении и фрезеровании . [c.126] В 1914 г. Усачев при производстве опытов с целью измерения температуры рабочей части резца (температуры резания) впервые воспользовался методом искусственной термопары (фиг. 108). [c.126] Недостаток рассмотренного метода заключается в довольно сложной подготовке резца и в уменьшении срока его службы, допускающем максимум одну-две переточки. Кроме того, место ввода горячего спая не дает гарантии, что при этом методе замеряется наивысшая температура, так как с увеличением расстояния от нагретой поверхности резца температура понижается чрезвычайно быстро. [c.126] Метод полуискусственной термопары (фиг. 109) также был предложен Усачевым и по сути дела является усовершенствованным вариантом искусственной термопары. Принципиальное отличие этого метода заключается в том, что одним из элементов термопары является сам резец. В этом случае канал на резце сверлят насквозь. Широкая часть канала, заканчивающаяся на расстоянии 0,3 мм от рабочей поверхности резца, имеет диаметр 1 мм, узкая — 0,4 мм. В узкую часть канала протягивается константановая проволока, изолированная в широкой части канала стеклянной трубкой. Конец этой проволоки выпускается либо на переднюю, либо на заднюю грань, где расклепывается. [c.126] Так как резец составляет часть термопары и соединяется со станком, то другой ее проводник можно присоединить к любой точке станка. Этот метод по сравнению с первым дает более надежные результаты. Однако указанному методу в основном присущи те же недостатки, что и искусственной термопаре, так как независимо от того, вставляется ли термопара в резец или устанавливается на его поверхности, она всегда находится на некотором расстоянии от места возникновения наивысшей температуры. [c.126] Температуры, так как будет фиксировать температуру не режущей кромки, а только того места, к которому приложен спай термопары. [c.127] При методе естественной термопары в качестве элементов термопары применяют резец и обрабатываемую деталь. При этом исходят из того, что материал режущег-о инструмента и обрабатываемой детали всегда разнороден. В данном случае спаем термопары является поверхность касания резца и обрабатываемой детали. [c.127] На фиг. 110 приведена схема естественной термопары. Обрабатываемая деталь I зажимается в кулачках патрона 2 и в центре задней бабки. [c.127] Изделие изолируется от станка для устранения влияния паразитных термопар, возникающих между отдельными деталями станка. Как показали дальнейшие исследования, нагрев в различных частях станка так мал по сравнению с величиной температуры на резце, что это почти не отражается на показаниях милливольтметра. Таким образом достаточно точные результаты можно получить и не изолировав изделие. [c.127] Для перехода от величины электродвижущей силы к температуре обычно градуируется термопара, состоящая из бруска, обрабатываемого материала и инструмента. [c.127] Недостаток этого метода заключается в том, что при различных обрабатываемых материалах и при пользовании различными резцами необходима новая тарировка термопары. Другой недостаток естественной термопары заключается в том, что действительное состояние резца и обрабатываемой детали трудно воспроизводится при градуировании термопары. [c.127] Несмотря на отмеченные недостатки, можно предположить, что при этом методе мы ближе подходим к истинной температуре, чем при методе искусственной термопары. [c.127] Метод двух резцов по сути дела является разновидностью метода естественной термопары. [c.127] Другой недостаток однорезцовой работы по методу естественной термопары, как мы уже выяснили, заключается в том, что полученные в результате опытов показания гальванометра даже в том случае, когда резание производилось одним и тем же резцом, для различных материалов не могут быть сравнимы между собой. Для сравнения полученных данных в этом случае необходимо иметь столько градуировочных кривых, сколько различных материалов подвергалось обработке. Эти недостатки отпадают при пользовании методом двух резцов. [c.128] Вернуться к основной статье