ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Распределение температуры в системе стружка — резец из "Резание металлов и инструмент " Для того, чтобы выявить картину распределения температуры в системе стружки — резец, автором одновременно с замером температуры резания с помощью калориметрической установки замерялась также средняя температура стружки. Калориметр был установлен на расстоянии 200 мм от поверхности резания с таким расчетом, чтобы стружка при своем отделении от обрабатываемого материала сразу же падала в калориметр. Температура воды в калориметре измерялась до и после улавливания стружки. По весу стружки и воды в калориметре, а также по перепаду температуры и соответствующим теплоемкостям подсчитывалась средняя температура стружки. [c.133] Калориметрические замеры производились в те же промежутки времени, в которые замерялась температура резания. [c.133] Сет — теплоемкость стружки. [c.133] Из таблицы следует, во-первых, что температура на лезвии резца больше средней температуры стружки и, во-вторых, что с увеличением скорости резания, подачи и глубины резания средняя температура стружки возрастает. [c.134] Источником тепла является теплота деформации, а теплоносителем — сама стружка. Стружка успевает отдавать тепло резцу только от слоев, лежащих в непосредственной близости к плоскости соприкосновения, при этом значительная часть тепла, получаемая резцом, будет отводиться в тело и в окружающую среду. Как следует из приведенной схемы, в этом случае температура в плоскости соприкосновения будет наивысшей для резца и наименьшей для стружки. [c.134] Таким образом, можно предположить, что при этих данных средняя температура стружки окажется больше температуры резца. [c.135] Приведенные выше рассуждения базировались на равномерном распределении теплоты деформации на самом же деле, как мы выяснили раньше, температура в различных точках внутри стружки будет различной. Температура точек, расположенных на внутренней поверхности стружки, прилегающей к резцу, выше, чем на наружной поверхности. [c.135] В этой связи следует подчеркнуть, что при пользовании калориметрическим методом мы получаем не наивысшую, а только среднюю температуру стружки. [c.135] Схема распределения тепла между стружкой и резцом, учитывающая неравномерное распределение тепла внутри стружки, приводится на фиг. 120 (правый рисунок). [c.135] Как следует из приведенной схемы, и в этом случае средняя температура стружки должна быть выше температуры на лезвии инструмента. [c.135] В предыдущих схемах по соображениям удобства мы предположили, что трение стружки о переднюю грань резца отсутствует. На самом же деле при резании стали стружка скользит по передней грани резца, в результате чего также возникает тепло. [c.135] Из этой формулы следует, что с увеличением скорости резания температура возрастает, причем рост ее происходит медленнее, чем скорости резания. [c.136] Температура рабочей части инструмента зависит от количества теплоты, которая притекает к нему и отводится от него в единицу времени. [c.136] Количество теплоты, притекающей к передней грани резца, слагается из теплоты, переходящей в резец из стружки, т. е. теплоты пластической деформации, и теплоты, образующейся в результате трения стружки о резец и трения задней грани инструмента об обрабатываемую деталь. [c.136] Количество теплоты трения стружки о переднюю грань резца в единицу времени (а также трения задней грани о деталь) можно считать пропорциональным скорости резания. Теплота трения распределяется между стружкой, резцом и обрабатываемой деталью. Так как средняя температура тела резца ниже средней температуры стружки, то при увеличении скорости резания в резец перейдет больше тепла, чем в стружку. [c.136] Что касается теплоты пластической деформации, то из ряда работ известно, что при работе с большими скоростями резания частицы металла быстрее становятся хрупкими и разрываются, резец не успевает полностью деформировать металл. Таким образом, можно предположить, что теплота, возникающая в результате деформации, несколько уменьшается с увеличением скорости резания. Условия же отвода теплоты с изменением скорости резания изменяются незначительно. За счет разницы температур рабочей части и тела резца с увеличением скорости резания несколько улучшается отвод тепла в глубь тела резца. [c.136] Учитывая изложенное, можно сделать вывод, что на температуру резания при изменении скорости будет влиять главным образом теплота трения. Если же принять во внимание, что часть теплоты трения переходит в стружку и в деталь и несколько улучшается отвод тепла в глубь тела резца, то станет ясным, почему с увеличением скорости температура резания будет расти медленнее скорости резания. [c.136] На фиг. 122 показаны кривые зависимости температуры от скорости резания при различных подачах. [c.136] Приведенная формула показывает, что с увеличением подачи температура резания повышается значительно медленнее Пода 1и. Влияние подачи на температуру можно объяснить следующим образом. С увеличением подачи, а следовательно, и толщины стружки увеличивается работа деформации и вместе с ней соответственно и количество te a. [c.137] Кроме того, с возрастанием толщины стружки также возрастает теплота, возникающая в результате трения, так как при больщих толщинах стружки увеличивается величина усилия резания. [c.137] Вернуться к основной статье