Измерение температуры в зоне резания

ЖИТЬ, что причиной быстрого адгезионного износа при высоких скоростях резания является высокая температура на режущей кромке резца. Для проверки этого предположения были проведены эксперименты по измерению температур в зоне резания при точении органопластика твердым сплавом ВК8. [c.87]

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ [c.112]

В качестве косвенного метода для контроля износа режущегО инструмента используют также измерение температуры в зоне резания. Если принять в качестве критерия износа весовой износ по задней поверхности, то скорость весового изнашивания связана с температурой в зоне резания зависимостью [c.318]

Для степенной зависимости стойкости инструмента по износу от температуры необходима высокая точность измерения температуры в зоне резания. Если ограничить погрешность измерения 20%стойкости, то температуру следует измерять с ошибкой не более 5° С. Часто для измерения температуры в зоне резания применяют метод естественной термопары. [c.318]

Фрезерование является прерывистым процессом. При скоростях резания, применяемых при фрезеровании пластмасс, продолжительность срезания струЖки зубом фрезы достигает 0,001—0,003 сек. При такой скорости необходимы безынерционные методы измерения температуры в зоне резания. [c.24]

Методы измерения температуры в зоне резания (фрезерования) гетинакса (5 = 0,32 мм/зуб-, t = 20 мм В = 12 мм) [c.25]

Для выяснения характера влияния тепловых явлений на износ инструмента при протягивании жаропрочных и титановых сплавов было произведено измерение температуры в зоне.резания при обработке этих материалов способом естественной термопары. Ее элементами служили моделированная протяжка из быстрорежущей [c.370]

Несмотря на то, что процесс формирования ПС протекает с большой скоростью, температура может влиять на его структуру, физико-механические свойства и напряженное состояние. Измерения температуры в зоне резания термопарой показали, что она возрастает от 550 С при У=1(Ю м/мин до [c.163]

В процессе хонингования имеет место неравномерное охлаждение детали в поперечном и продольном сечениях, вследствие чего происходит и неоднородное нагревание, являющееся основной причиной возникновения температурных деформаций (погрешности форм). Неравномерное распределение температуры в зоне резания и по глубине детали привело к необходимости измерения температуры на поверхности детали в зоне контакта детали с абразивным инструментом и одновременно по глубине детали на разных расстояниях от обрабатываемой поверхности. [c.351]

Зависимость температуры в зоне резания от элементов режимов резания представлена на рис. 4.10, из которого Следует, что наибольшее влияние на температуру оказывают скорость и глубина резания. Измерение температуры при точении резцами с разной степенью износа показало, что увеличение износа от /гз = 0 до /13 = 0,35 мм приводит к увеличению температуры на 18 %. [c.79]

Исследования ученых показали, что на размерную стойкость инструмента оказывает влияние изменение большого количества факторов., среди которых температура в зоне резания имеет существенное значение. Эта температура функционально связана со скоростью резания и через нее с размерной стойкостью инструмента. Следовательно, путем выбора наиболее экономичного периода стойкости режущего инструмента и стабилизацией или управлением по заданной программе соответствующей этому периоду температурой в зоне резания можно существенно повысить использование режущих свойств каждого экземпляра инструмента, ведя обработку при соответствующих скоростях, и, тем самым, повысить производительность и сократить расходы на инструмент. В результате исследований установлено, что наиболее быструю и надежную информацию о величине температуры в зоне резания и ее изменениях дает измерение температуры с помощью естественной термопары материал режущего инструмента — [c.41]

Количественные оценки тепловых явлений, происходящих в зоне стружкообразования, производят различными методами. Измерение количества теплоты, выделяющейся при резании и отводимой перечисленными выше путями, может осуществляться, например, калориметрическим способом. При измерении температуры применяются методы термокрасок, сравнительный анализ цветов побежалости стружки и обработанной поверхности, методы оптической пирометрии. Наибольшее применение для измерения температуры в зоне стружкообразования нашли различные варианты метода термоэлектрической эмиссии. [c.112]

Температура в зоне резания измерялась с помощью естественной термопары резец—изделие . С целью снижения погрешностей измерения температуры резания (термоэлектродвижущая сила) [c.169]

Среднюю установившуюся температуру в зоне резания изучали при протягивании заготовок из стали, чугуна и других металлов. Исследования проводились на горизонтально-протяжных станках. Для закрепления образцов было спроектировано и из готовлено приспособление, позволяющее работать как протяжкой, так и резцом. Оба инструмента изготовлялись из одного прутка быстрорежущей стали. Резец и протяжка подвергались обычной термической обработке. Протяжка имела группы зубьев с одинаковым подъемом и с минусовым отклонением на диаметр 0,005 мм. Измерение температуры проводилось по методу естественной термопары. Регистрация термоЭДС велась на осциллографе МПО-2 с помощью трехкаскадного усилителя переменного тока. При работе протяжки был изолирован образец, при работе резца —резец. Токосъемники изготовляли из того же прутка, что и протягиваемые образцы, и подвергали совместно с последними термической обработке. Тарирование проводилось при постоянной температуре холодного спая, равной 20° 1°, которая поддерживалась с помощью системы подачи струи сжатого воздуха. [c.19]

Измерение температуры при разной толщине срезаемого слоя и скорости резания показало, что с увеличением толщины среза и скорости резания температура возрастает, достигая 550° С при толщине срезаемого слоя 0,4 мм и скорости резания 12,6 м/мин. Следовательно, для обеспечения высокой производительности протягивания и минимальной длины протяжки ее следует изготовлять из быстрорежущих сталей, имеющих достаточную теплостойкость. Влияние толщины среза на установившуюся температуру в зоне резания при разных скоростях резания различно, и чем больше скорость резания, тем сильнее это влияние. [c.19]

Все шире находят применение радиационные методы измерения температуры на поверхностях детали, стружки и режущего инструмента. Приборы позволяют измерить температуру с площади поверхности до 0,03 мм . Последовательно смещая прибор, можно получить распределение температур в зоне резания. Недостатком метода является возможность измерения температуры только открытых поверхностей и сложность тарировки. [c.21]

Получить сразу распределение температур в зоне резания можно с помощью инфракрасного фотографирования. Недостатком метода является возможность измерения температур только на открытых поверхностях при сравнительно больших выдержках, необходимых для получения качественной фотографии даже на высокочувствительных пластинках. [c.21]

Р9—ХВГ и др.). К достоинствам этого метода относится возможность измерения температуры непосредственно в зоне резания. Недостатками являются нестабильность показаний регистрируемой температуры в случае изменения площади контакта при износе инструмента, сложность создания жесткой конструкции. [c.36]

При измерении искусственной термопарой в отверстие резца вставляют термопару, например медь—константан . Под влиянием температуры, возникающей в зоне резания, разогревается рабочий спай термопары, в результате чего в электрической цепи возникает термо-э. д. с., регистрируемая соответствующими приборами. Недостатками этого метода являются следующие относительная сложность устройства термопары отсутствие возможности измерения действительной температуры резания вследствие удаления спая термопары от зоны резания сравнительно большая постоянная времени термопары и др. [c.303]

В некоторых работах [206], [105], [305] на основании теоретических подсчетов, калориметрических измерений температуры стружки предполагается, что средняя температура в зоне стружкообразования главным образом зависит от свойств материала, формы резца и меньше — от режимов резания. Для сырых сталей средней твердости эта температура колеблется в пределах 200—400°, а для закаленных сталей может достигать 500—800°. [c.152]

Испаряемость оценивается скоростью процесса превращения СОЖ в пар и выражается в процентах. На практике различают два вида испарения статическое - с поверхности СОЖ, находящейся в покое и в неподвижном воздухе динамическое - при движении СОЖ и (или) воздуха. При эксплуатации СОЖ имеют место оба вида испарения, зависящие от температуры воздуха и состава СОЖ, размеров поверхности испарения, условий подачи СОЖ в зону резания и ее свойств и др. Для количественной оценки испаряемости СОЖ используют методы, основанные на измерении потери ее массы, образец которой выдерживают в стандартных условиях в течение определенного времени при заданной температуре. [c.34]

Измерения температуры обрабатываемой детали и стружки, произведенные с помощью проволочной термопары, укрепленной на поверхности образца, описаны Шоу, Куком и Смитом. Используя константановую проволоку, вставленную в цилиндрический образец на токарном станке, возможно было получить термоэлектрическую цепь с обрабатываемым материалом. Осциллограф записывал температуру контакта в момент его приближения к зоне резания. Было обнаружено, что температура возрастает с каждым оборотом образца (рис. 5.1. а). Влияние охлаждающей жидкости (в данном случае — воды) на максимум и минимум пульсации 6 83 [c.83]

Еще большие трудности возникают при тарировании данной термопары, так как трудно воспроизвести условия контакта стружка — режущий инструмент в тарировочном устройстве. Основным недостатком данного метода измерений является то, что по величине термо-э. д. с. нельзя судить ни о максимальной температуре, ни о распределении температур, а можно лишь получить представление о каком-то среднем значении температуры в исследуемой зоне. Кроме того, величина термо-э. д. с. зависит не только от температуры, но и от напряженного состояния термопары, из-за чего возникают дополнительные погрешности при различных режимах резания. [c.19]

Измерение методом искусственной термопары. При этом методе термопара встраивается в нож фрезы. В связи с тем, что время контакта зуба фрезы и обрабатываемой поверхности составляет — 0,001—0,003 се/с, термопара не успевает регистрировать температуру на поверхностях трения инструмента. Термопара определяет только температуру нагревания зуба фрезы в месте горячего спая, удаленного от зоны резания. [c.26]

Ниже, на фиг. 226—228 (см. вклейку, листы 57—58) приведены зоны контакта при резании никеля. Измерение твердости и травление шлифов не выявили диффузию компонентов твердого сплава в никель до 1180°. Отсутствие продиффундировавшего углерода в никеле естественно, так как никель — элемент, не образующий карбидов. В литературе отсутствуют данные о коэффициенте диффузии вольфрама в никель. Надо полагать, что его значение меньше, чем для железа, и в наших опытах температура и время были недостаточны для появления такой диффузионной прослойки вольфрама в никеле, которую можно обнаружить с помощью микроскопа. [c.233]

Измерения показывают, что за время одного оборота фрезы температура контакта резко изменяется. Осциллографирование температур зоны контакта [51 ] позволило выявить, что средняя температура контакта устанавливается чрезвычайно быстро — через 0,002 —0,003 сек после вступления зуба фрезы в работу. По выходе зуба из соприкосновения с обрабатываемым материалом температура его режущей ч.асти также быстро снижается до 1 з величины, возникающей при резании. При движении зуба в воздухе (до следующего врезания) его температура, вследствие теплопередачи и вентиляционного эффекта, снижается до 100— 150°С. Резкое снижение температуры происходит из-за низкой теплоемкости твердого сплава. [c.138]

Подобный критический анализ методов измерения температуры при резании ВКПМ и описание разработанных в Харьковском политехническом институте им. В. И. Ленина методов измерения приведены в работе [24]. Остановимся на некоторых возможных методах измерения температуры в зоне резания при обработке ВКПМ. [c.35]

Кроме описанных выше еуш,ествуют еще методы измерения температуры в зоне резания, температуры на поверхностях инструмента и детали, основанные на применении инфракрасного излучения, люминесцентных термоиндикаторов, регистрации температурного поля поверхности резца фотоэлектрическим методом и с помощью пленочных термометров сопротивления. Следует отметить, что эти методы не могут быть эффективно применены для измерения температуры при резании ВКПМ. Так, выделяющаяся при резании ВКПМ пыль сильно влияет на интенсивность инфракрасного излучения, искажая тем самым показания фиксируемых температур, а сильное абразивное воздействие армирующих волокон ВКПМ и продуктов их разрушения делает неприемлемым применение люминесцентных термоиндикаторов и пленочных термометров сопротивления. [c.38]

Таким образом, анализ методов измерения температуры при резании показывает, что при резании ВКПМ наиболее целесообразно применять термопары типа встроенный электрод или два встроенных электрода, а также в ряде случаев подрезцовую искусственную термопару. В то же время следует отметить, что сложность тепловых явлений и недостаточная обеспеченность экспериментальными методами измерения температуры ставят перед исследователями задачу дальнейшей разработки методов измерения температур в зоне резания и на поверхностях режущего инструмента и детали. [c.38]

Измерение температуры методом составного ножа. Две твердосплавные пластинки (из сплавов ВК8—Т15К6) имеют небольшой контакт по режущей кромке. Под воздействием температуры резания между электродами возбуждается термоэлектродвижущая сила, величину которой можно измерить при помощи милливольтметра. Преимущество этого метода— возможность непосредственного измерения температуры в зоне резания. К недостаткам следует отнести нестабильность показаний регистрируемой температуры при незначительном изменении площэди контакта во время работы [c.24]

Аналитический расчет температуры в зоне резания и температурных полей на поверхностях инструмента и детали весьма сложен, а порой и просто невозможен поэтому один из эффективных методов исследования тепловых явлений — экспериментальный. В то же время измерение температуры при резании ВКПМ сопряжено с рядом трудностей и в первую очередь с тем, что нельзя применить широко используемый при резании металлов метод естественной термопары. Поэтому представляется целесообразным рассмотреть основные применяемые методы измерения температуры при резании ВКПМ. С этой целью необходимо сформулировать основные требования к методам измерения температуры, которые сводятся к следующему [24] 1) бесступенчатая регистрация действительной температуры в малых объемах 2) малая инерционность 3) стабильность регистрируемых показаний 4) возможность регистрации температуры в требуемых местах зоны резания 5) независимость от перезаточки инструмента 6) простота отладки и градуирования. [c.35]

При работе жестким инструментом с тяжелыми режимами, особенно при обработке заготовок из высокопрочных и закаленных сталей, особое значение имеет тепловая нагрузка инструмента [23]. В этих случаях значение оптимальной скорости целесообразно уточнять по соотношению горячих твердостей материалов инструмента и заготовки [А.с. 1194581 (СССР)]. Для этого заготовки обрабатывают при постоянной толщине срезаемого слоя (подаче) в найденном диапазоне скоростей Av, изменяя скорость резания и измеряя искусственной термопарой температуру в зоне резания. Оптимальной является скорость резания (с учетом погрешности измерений Avonr), при которой в зоне резания поддерживается температура, соответствующая максимальной разности AHV m твердостей инструмента HV и заготовки HV . [c.41]

ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ В СТРУЖКЕ. Измерение температуры в стружке в процессе резания было осуществлено на основе методики, схема которой показана на рис. 8.11. Концы изолированных константановых проволочек диаметром 0,12 мм были закреплены в глухих отверстиях, просверленных в стальном бруске на разной глубине /г, в пределах толщины срезаемого слоя а = 1,25 мм. Под действием сил, развиваемых строгальным резцом, двигающимся со скоростью V, металл срезаемого слоя пластически деформировался и константановые проволочки прочно защемлялись каждая в своем отверстии, образуя полуискусственные термопары обрабатываемая сталь — константан. Свободные концы термопар присоединялись к бруску в достаточно удаленной от зоны резания точке 2. В процессе строгания в местах защемления 7 проволочек возникала ТЭДС, которая измерялась электронным осциллографом. По результатам такого измерения было построено температурное поле в стружке (рис. 8.12). В разных точках только что сформировавшейся стружки температура различна. Наиболее высокую температуру стружка имеет в локальном приграничном слое того отрезка опорной поверхности, которым она в данный момент скользит по контактной поверхности лезвия резца. Выделяющаяся при скольжении теплота нагревает прирезцовые слои стружки по мере ее продвижения от верщины резца и изотерма с максимальной [c.115]

ГИИ на резание и теплонапряженность процесса. На рис. 58 яриведены результаты измерений контактных температур и мощности в зоне резания. Температура и мощность при шлифовании прерывистыми лентами данной характеристики при одинаковых условиях эксперимента примерно на 30% ниже, чем при шлифовании сплошными. [c.110]

Метод радиационного пирометрирования является перспективным, хотя и не свободен от недостатков, состоящих прежде всего в том, что он не позволяет осуществить измерение температуры непосредственно в месте подхода металла к зоне резания, поскольку на результат измерения здесь влияет стружка, периодически закрывающая интересующие нас участки заготовки. Экспериментальным методам измерения температур присущи общие недостатки, состоящие в том, что результаты измерений, как и всякие данные, полученные опытным путем, справедливы только для тех условий, в которых они выполнены. С помощью экспериментальных методов пока невозможно получить законы распределения температур непосредственно в зоне резания и на контактных поверхностях инструмента. Поэтому анализ тепловых явлений при ПМО целесообразно выполнять с помощью расчетных или расчетно-экспериментальных методов. [c.53]

Результаты экспериментов показывают, что применение обычной схемы устройства для измерения температур с помощью естественной термопары при ПМО недопустимо. В ТПИ предложено для измерения термо-ЭДС при ПМО размещать токосъемник измерительной цепи в области, имеющей потенциал, равный среднему потенциалу ззготовки в зоне резания, возникающему под влиянием тока дуги. Тогда электрические напряжения от прохождения тока плазменной дуги по заготовке не будут влиять на измерительную цепь естественной термопары. Определение этой оптимальной области было выполнено с помощью эксперимента, в процессе которого эквипотенциали определяли, моделируя процесс распространения тока дуги на заготовке. При моделировании плазмотрон был заменен контактом (рис. 49), подключенным к генератору постоянного тока. Контакт прижимали к заготовке в том же месте, где при ПМО располагалось пятно нагрева. Далее потенциометром ПП-63 изучали форму и размеры эквипотенциалей при силах тока, соответствующих рабочим значениям в процессе плазменно-механического точения. Электрический потенциал точки входа М полагали равным 100%, остальные потенциалы представляли в относительных величинах. Моделирование показало, что независимо от величины силы тока и от того, в какой части заготовки находится поверхность резания, эквипотенциали пересекают последнюю в точках, симметричных месту входа тока М. Следовательно, эквипотенциаль, проходящая через зону контакта кромки резца с заготовкой (например, через точку Л ), рассекает поверхность резания в симметричной относительно пятна нагрева точке О. В это место и следует устанавливать токосъемник измерительной цепи естественной термопары. Из рассмотрения кривых АО... СО (см. рис. 48) следует, что показания потенциометра не зависят от положения зоны резания по длине заготовки, а погрешности измерения не зависят от силы тока. [c.107]

Температура в этих четырех зонах может быть использована для оценки качества смазочно-охлаждающих жидкостей. Несмотря на то, что значение этих температур для процесса резания изучено не полностью, измерение температуры при контакте инструмента со стружкой производится термопарой инструмент-обра-батываемая деталь, которая использовалась наиболее часто. Этот метод использовали Шоу и другие ученые. Они обнаружили, что вода и водные эмульсии оказывали влияние на температуру контакта только при условии срезания тонких стружек и относительно низкой скорости резания, [c.82]

На практике применяют следующие основные методы определения температуры калориметрический, искусственной термопары, естественной термопары, термокрасок и др. Калориметрический метод основан на измерении температуры сходящей стружки при помощи калориметра. С помощью этого метода определяют среднюю температуру стружки. Метод искусственной термопары (рис. 33, а) основан на измерении температуры резца около режущей кромки. В резце около режущей кромки сверлят отверстие диаметром 1—2 мм, которое не доходит до передней поверхности на величину 0,2—0,4 мм. В отверстие вставляют железоконстантановую термопару с проволочками диаметром 0,15 мм. Метод естественной термопары (рис. 33, б) дает среднее значение температуры зоны резания. Элементами термопары являются обрабатываемый материал и резец. Токосъемник 1 выполнен на базе вращающегося центра. Деталь изолирована от патрона, вращающийся центр — от задней бабки, ре- [c.44]

Для проверки адекватности разработанной модели сравнивали экспериментально измеренные методом полуискусственной термопары значения контактной температуры в различных точках зоны резания с расчетными. Во всех случаях лучшей оказалась масляная СОЖ МР-8. При этом расхождение между эмпирическими и расчетными значениями температуры не превышало 7 %. [c.251]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...