Понятие о температурном поле и температуре резания. Основные методы измерения температуры в зоне резания.
Под температурой резания понимают среднюю температуру на поверхности контакта инструмента со стружкой и поверхностью резания.
Многочисленные исследования зависимости температуры от различных факторов показывают, что температура в зоне резания зависит от физико-механических свойств обрабатываемого материала, режима резания, геометрии режущего инструмента и многих других условий. Наибольшее влияние на температуру в зоне резания оказывает скорость резания, в меньшей степени влияет подача, а влияние глубины резания почти не обнаруживается. Из геометрических параметров режущей части инструмента наиболее сильно на температуру резания влияют передний угол, главный угол в плане и радиус
закругления при вершине, сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок на вершине режущего лезвия инструмента.
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ РЕЗАНИЯ:
Среди многочисленных методов измерения температуры резания можно выделить 2 группы:
К 1ой группе относятся методы, с помощью которых измеряется средняя температура стружки, а также определенных участков изделия или резца: калориметрический метод; метод цветов побежалости; метод термокрасок, метод микроструктурного анализа.
Ко второй группе принадлежат методы, которыми измеряются температура узкоограниченных участков зоны резания или резца, например: методы термопар; оптический и радиационный методы.
|
|
|
Требования, предъявляемые к смазочно-охлаждающим технологическим средам (СОТС). Классификация СОТС
Применение СОТС способствует снижению температуры резания; оно приводит к уменьшению внешнего трения и охлаждению зоны резания.
Требования:
1. Быстрое проникающее действие.(способность легко проникать в пространство между стружкой и инструментом)
2. Хорошее смазывающее действие.(способность легко проникать в пространство между стружкой и инструментом)
3. Осаждение шлама. Является важной характеристикой жидкости, в особенности при определенных видах работ. Например, при шлифовании частицы металла и абразива должны осаждаться на дно резервуара, откуда их можно легко удалить. Они не должны циркулировать вместе с СОЖ, так как это ведет к износу деталей станка и уменьшает срок службы круга, а также ухудшает чистоту обработки поверхности. С другой стороны, слишком быстрое осаждение может привести к тому, что шлам осядет на станине станка.
4. Стабильность.(СОЖ должна быть стабильной в воде, иначе говоря, поддерживать стабильный хим состав.)
5. Коррозионная стойкость.(должны защищать обрабатываемые детали и станки от коррозии как во время самой металлообработки, так и во время коротких меж станочных интервалов в процессе производства.)
|
|
|
6. Устойчивость к бактериальному поражению.(должны хорошо противостоять появлению бактерий)
7. Отсутствие нежелательных осадков.(не должны образовывать или содействовать появлению нежелательных отложений на деталях или станках.)
8. Минимальное пенообразование.( избыточное пенообразование ведет к ускоренному росту количества бактерий и переполнению резервуара жидкости, что влечет за собой необходимость дополнительной чистки станка и резервуара, может отрицательно сказаться на безопасности труда.)
9. Противопожарная безопасность.(СОЖ не должны дымиться или воспламеняться.)
10. Экологическая безопасность.(СОЖ должны быть чистыми и безопасными в обращении с точки зрения дерматологии и токсикологии)
Классификация
Среди жидкостей выделяют две основные группы: масляные СОЖ (основной компонент – масло) и водные (основа приготовления – разбавление водой). В свою очередь водные делятся на эмульсии, полусинтетические и синтетические продукты.
Физическая сущность и виды изнашивания инструмента: абразивное, адгезионное, диффузионное, окислительное.
В результате высокого давления, температуры и скорости относительного перемещения контактные поверхности инструмента в процессе его эксплуатации изнашиваются.
|
|
|
Ряд гипотез, объясняющих физическую природу изнашивания инструментов, работающих в различных условиях. По этим гипотезам основными причинами, приводящими к изнашиванию контактных поверхностей инструмента, являются:
а) абразивное действие, оказываемое обрабатываемым материалом (абразивное изнашивание);
б) адгезионное взаимодействие между инструментальным и обрабатываемым материалами (адгезионное изнашивание);
в) диффузионное растворение инструментального материала в обрабатываемом (диффузионное изнашивание);
г) химические процессы, происходящие на передней и задней поверхностях (окислительное изнашивание).
Абразивное изнашивание -износ, который в отдельных случаях может иметь основное значение. Механизм абразивного износа состоит в том, что твердые включения обрабатываемого материала (Ni3Тi; Ni3(А1,Тi) и др.), внедряясь в контактные поверхности инструмента, царапают эти поверхности, действуя как микроскопические резцы. Наиболее сильно абразивный износ проявляется в том случае, когда твердость режущей части инструмента в процессе резания невелика.
|
|
|
Абразивное изнашивание усиливается при резании в химически активных средах (например, в четыреххлористом углероде), ослабляющих сопротивляемость контактных поверхностей инструмента царапанью.
Адгезионное изнашивание.В процессе резания между инструментом и деталью имеются условия для образования адгезионного схватывания (адгезия – схватывание, слипание, сваривание). Для этого необходимо, чтобы поверхности были чистыми и были приведены в очень плотный контакт, т.е. чтобы начали действовать межмолекулярные силы. Таким образом, силы адгезии возникают как результат межмолекулярного взаимодействия между твердыми телами.
Адгезионный износ инструмента можно уменьшить, применяя жидкости, создающие на контактных поверхностях защитные пленки, уменьшающие силы адгезии и препятствующие схватыванию обрабатываемого и инструментального материалов.
Диффузионное изнашивание –зависит не только от непосредственного переноса атомов инструментального материала в деталь и стружку. При диффузионном износе происходит также разрушение контактных слоев инструмента, ослабленных диффузионными процессами, происходящими в этих слоях (включая фазовые превращения, разупрочнение и пр.). Следовательно,имеют место два процесса (диффузионное растворение и разрушение ослабленной диффузионными процессами поверхности), которые конкурируют в диффузионном износе. Надо отметить, что интенсивность протекания диффузионных процессов заметно уменьшается при применении инструментальных материалов, химически инертных по отношению к обрабатываемому металлу, и увеличивается с ростом температуры в зоне резания.
Окислительное изнашиваниеОкисление может служить как защитой от интенсивного износа, так и причиной интенсивного износа; все зависит от того, какие образуются окислы. В ряде случаев окислы приводят к довольно сильному повышению стойкости инструмента.
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 678; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!