Исследование температуры в зоне резания при точенииСтраница 5
Наиболее высокие температуры наблюдаются вблизи режущей кромки и в зоне нароста В действительности положение более сложное, так как температура резания зависит и от длины кон- такта поверхности резания и стружки по задней и передней поверхностям инструмента. Чем меньше длина контакта на задней поверхности, тем ниже среднее значение температуры резания и тем ближе к режущей кромке располагается ее максимум. С уменьшением длины контакта стружки с передней поверхностью средняя температура также снижается, но максимум температуры удаляется от режущей кромки. При скоростной обработке температура в зоне резания доходит до 800° С, а на поверхности трения по передней грани достигает даже 1200° С и выше. Низкая теплопроводность твердых сплавов и особенно минералокерамики является
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Износ по задней грани h3, мм
Рис. 4 Температура обрабатываемой детали при резании вращающимся резцом в зависимости от подачи s и износа резца причиной того, что теплота резания сосредоточивается в передней части резца, прилегающей к его вершине, что способствует ее пластической деформации. При этом режущие способности инструмента сохраняются ввиду его значительной красностойкости. Однако очень высокий температурный градиент, свойственный минералокерамическому резцу, способствует тепловому удару, разрушающему режущую кромку инструмента.
Любопытно, что нагрев державки с малотеплопроводной режущей пластиной из твердого сплава и особенно минералокерамики происходит не только посредством контактной передачи тепла от пластины к державке, но и в значительной степени через лучеиспускание от стружки и поверхности резания, перемещающихся мимо резца и передающих ему часть теплоты. Это имеет существенное значение для стойкости режущего инструмента и точности обработки детали, зависящей от температурной деформации резца.
На рис. 6 показаны кривые температурного удлинения минералокерамического резца при обработке стали ОХН4М. Можно заметить значительное уменьшение деформации резца
Рис. 5 Температурное поле в зоне резания и резца.
5 10 15 20 Продолжительность работы резца Т, мин
Рис, 6 Кривые температурного удлинения минералокерамического резца:
1 — l = 1,5 мм, 2 — l = 3 мм, 3 — стружка отводилась от резца или задние грани державки изолировались
с удалением режущей кромки от державки резца или при изоляции задней поверхности резца.
Эффект лучеиспускания в большой степени зависит от способности тела поглощать тепловые лучи. Например, абсолютно черное тело поглощает все падающее на него тепло — условный коэффициент = 1: