Тепловой баланс при резании

Источники тепла: в плоскости скалываний Q₁

От трения стружки по Аγ - Q₂

По задней поверхности – Q₃

Зона упругой деформации перед плоскостью скалывания – Q₄

Q_∑ = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄

Выделенное тепло отводится:

Самое высокое Q уностится со стружкой q₁, в тело инструмента q₂, в тело детали q₃,

Очень большое кол-во Q – в окр среду q₄

Q₁ + Q₂ +Q₃ + Q₄ = q₁ +q₂ +q₃ +q₄

При резании этот баланс должен сохраняться – тогда резание в нормальных условиях.

Но так бывает не всегда. Можно задать режимы, что Q_∑ > q_∑

Тепло накапливается в самом инструменте => перегрев инструмента => инструмент теряет свою HB, перестает резать его реж кромка сгорает, как бы оплавляется.

Q₁ – 75-80% q₁ – 68-75%

Q₂ – 19-22% q₂ – 2-5%

Q₃ – 2-3% q₃ – 2-8%

Q₄ – 0.5% q₄ – 9-24%

Пользуются калориметрами, но чаще измеряют t° (c помощью естественной термопары можно с помощью искусственной.)

Термокраски спецкраски, которые под действием t° меняют свой цвет

Бесконтактные способы определения + _ по инфракрасному излучению (спец датчики)

Есть приборы с ограниченным диапазоном исследуемой поверхности -> точечное исследование.

Тепловизеры – прибор с поверхностью, где разными цветами выделены разные t*. Нельзя использовать сож, т.к. жидкость экранирует инфракрасное излучение.

Температурное поле - обозначается изотермами – линиями с равной t,

Тепловое поле стружки

Тепловое поле детали

Тепловое поле инструмента

Температурное поле, если смотреть на переднюю поверхность

Деталь: деталь нагреваясь, расширяется => после обработки деталь остывая может уйти за пределы допуска размеров.

Инструмент: несмотря на то, что при малой V рез доля тепла, отводимого в инструмент (5%) а при высоких V рез – до 2%, но абсолютное кол-во теплоты все равно возрастает, т.к. Vрез очень большой степени влияет на t* при резании.

Количество теплоты, уходящего в инстр зависит от теплопроводности инструм материала, от массы реж. части инструмента (т.к. коэф. теплопроводности растет при повышении t*)

Пути снижения t* на реж клине.

Обильное охлаждение (чтобы сож забирала 25% тепла)

Снижение ражимов резания (Vрез, S0, припуск)

Изменение геометрии реж части (↑γ Pрез → ↓Q)

Увеличение размеров и массы режущей части инструмента

Выбор инструментального материала с большей теплопроводностью.(легированные Со, Мо, Тi)

Дата добавления: 2014-01-07