2017-11-01
568
Характер износа и период стойкости инструмента в большой степени зависят от распределения температур на контактных площадках (рис. 6.3).
На рисунке 6.3 – х, у – расстояние от режущей кромки О по передней и задней поверхностям; 1 – распределение температуры при обработке заготовки из стали 45; 2 – при обработке заготовки из титанового сплава ВТ3.
Рис. 6.3 – Законы распределения температур на контактных поверхностях лезвия.
Максимальная температура на передней поверхности Θn наблюдается примерно на середине контактной площадки.
Экспериментально доказано, что закон распределения плотности тепловыделения на передней поверхности лезвия соответствует комбинированному, а на задней – равномерному.
Рассматривая рис. 6.3 можно отметить следующие особенности распределения температуры.
Распределение температур на контактных площадках неравномерно. Максимальные температуры наблюдаются в точках m и n.Чем дальше располагаются эти точки от режущей кромки, тем интенсивнее отводится теплота в лезвие. Износ поверхностей лезвия начинается в точках m и n, где температура максимальная. Разница максимальных температур при обработке заготовок объясняется различием коэффициента теплопроводности, так для стали 45 
для жаропрочного титанового сплава ВТ 3 – 
.
В теории резания используется термин “температура резания”. Под температурой резания понимают среднюю температуру по всей поверхности соприкосновения лезвия с заготовкой и стружкой
, (6.5)
где 
– средние температуры на контактных площадках лезвия.
Часто в экспериментальных исследованиях новых конструкций инструментов и инженерных расчетах пользуются опытными формулами для определения средней температуры резания
, (6.6)
где С – коэффициент, учитывающий материал заготовки,
v – скорость резания,
s – подача,
t – глубина резания,
φ – угол в плане,
r – радиус скругления вершины лезвия,
u – площадь поперечного сечения державки или корпуса инструмента.
Несмотря на понятные недостатки, температура резания чаще всего определяемая экспериментально методом естественно образующейся термопары, позволяет сравнить и оптимизировать, например, конструктивные элементы и геометрические параметры режущей части отдельных инструментов, а также оценить тепловую напряженность отдельных технологических операций механической обработки.
