Температура резания при точении

Лабораторная работа № 4

Температура резания при точении

Цель работы: ознакомление с измерением температуры резания при точении с помощью термопары «деталь-инструмент» и экспериментальное установление зависимости температуры резания от скорости резания, подачи и глубины резания.

Общие сведения

Несмотря на значительные успехи, достигнутые в использовании аналитических методов для изучения тепловых явлений в зоне деформации и на контактных поверхностях инструмента, экспериментальные методы, благодаря их надежности и простоте, являются главным инструментом исследования. Одним из основных объектов изучения является температура резания, под которой понимают некоторую среднюю контактную температуру на передней и задней поверхностях инструмента.

Измерение температуры резания при точении методом

естественно образующейся термопары «деталь-инструмент»

Схема измерения температуры резания методом естественно образующейся термопары представлена на рис. 30 [3]. Основными элементами схемы являются электрически изолированные от станка заготовка 1 и резец 2, регистрирующий прибор 3 и токосъемное устройство 4. Деталь, резец и центр 5 задней бабки изолированы от массы станка, чтобы снизить влияние «паразитных» термопар, могущих возникнуть между отдельными трущимися деталями станка. Однако роль «паразитных» термопар при высокой температуре контактных поверхностей инструмента незначительна и поэтому можно отказаться от изоляции заготовки, сохранив изоляцию резца и центра задней бабки.

При точении в месте соприкосновения передней поверхности инструмента со стружкой и задней поверхности с поверхностью резания естественным путем образуется термопара. Включенный в цепь милливольтметр регистрирует наличие электрического потенциала, появившегося благодаря нагреванию контактных поверхностей инструмента в процессе резания. С изменением режима резания в месте контакта инструмента сo стружкой и поверхностью резания устанавливается различный температурный peжим. С повышением температуры резания увеличивается термоэлектродвижущая сила термопары «деталь-инструмент», которая регистрируется милливольтметром. Перевод показаний милливольтметра в градусы по Цельсию осуществляется по тарировочному графику (рис. 31) для того инструментального материала, который используется в лабораторной работе.

Рис. 30. Схема измерения температуры резания при точении

методом естественно образующейся термопары «инструмент-деталь»

Рис. 31. Тарировочный график естественно образующейся термопары

План проведения эксперимента и аппроксимация

экспериментальных данных

Составление плана проведения опытов и аппроксимация экспериментальных данных осуществляется так же, как и в лабораторной работе № 3 при проведении эксперимента по установлению зависимости P_z = f (t, S, V) с той лишь разницей, что измеряемой величиной в рассматриваемой работе является не составляющая силы резания Р_z, а температура резания q, т.е. определяется функциональная зависимость q = f (t, S, V).

Частные функциональные зависимости температуры резания от элементов режима резания имеют вид: q = С_t× t ^х; q = С_S×  S ^y; q = С_v× V ^z, а обобщенное уравнение для нахождения температуры резания: q = С_t× t ^х× S ^y× V ^z.

Порядок выполнения работы

 Определить условия и составить план проведения эксперимента по установлению зависимости температуры резания q от элементов режима резания t, S, V. Условия и план проведения опытов оформить в виде протокола исследования (табл. 5).

 Произвести измерение температуры резания (снять показания милливольтметра). Согласно плану эксперимента и по тарировочному графику (см. рис. 31) определить температуру резания q в градусах по Цельсию. Результаты эксперимента записать в протоколе исследования.

Произвести аппроксимацию результатов эксперимента графо-аналитическим способом (см. лабораторную работу № 3). Для этого построить в линейных координатах графики частных зависимостей:

q = f (t);q = f (S);q= f (V),