2 Теплові явища при різанні металів

 

Процес різання металів супроводжується|супроводжується| значним тепловиділенням в результаті|унаслідок| того, що механічна робота різання переходить в теплову енергію. Основними джерелами виникнення тепла в зоні різання є|з'являються|:

1. Внутрішнє тертя між частинками|частками| шару, що зрізається, в результаті|унаслідок| його пластичної деформації при утворенні стружки ;

2. Тертя стружки об передню поверхню інструменту ;

3 Тертя поверхні різання і обробленої поверхні по задніх поверхнях інструменту .

 Температура в зоні різання залежить від фізико-механічних| властивостей оброблюваного матеріалу, режиму різання, геометрії ріжучого інструменту і багатьох інших умов. Найбільший вплив на температуру в зоні різання надає|робить| швидкість різання, у меншій мірі впливає подача, а вплив глибини різання майже не виявляється. З|із| геометричних параметрів ріжучої частини|частки| інструменту найсильніше на температуру різання впливають передній кут|ріг|, головний кут|ріг| в плані і радіус закруглення при вершині, сполучення|спряження| головною і допоміжною ріжучих кромок на вершині ріжучого леза інструменту.

Різними дослідженнями запропонований ряд|лава| аналітичних і емпіричних формул для розрахунку температури в зоні різання. Аналітичні формули складні і включають велике число не завжди відомих величин. Емпіричні ж формули прості, але|та| справедливі лише в межах умов проведення експерименту. Структура емпіричних формул залежить від числа врахованих чинників|факторів|, що роблять який-небудь вплив на величину температури в зоні різання.

Найсильніше на температуру в зоні різання впливає швидкість різання, слабкіше|слабий| впливає подача, а глибина різання не робить на неї істотного|суттєвого| впливу. Це пояснюється|тлумачить| тим, що із|із| збільшенням глибини різання пропорційно їй збільшується довжина робочої ділянки головної ріжучої кромки, і напруженість процесу різання не змінюється, залишається колишньою.

Найбільш інтенсивне виділення тепла відбувається|походить| в області стружкоутворення|, прилеглою до плоскості|площини| сколювання 1—1 в цій області теплота виділяється в результаті|унаслідок| двох одночасно протікаючих процесів: по-перше, в результаті|унаслідок| пластичної деформації зрушення|зсуву| елементів стружки, що утворюється, по плоскості|площині| сколювання; по-друге, в результаті|унаслідок| пластичної деформації стискування|стиснення| і частково пластичної деформації того, що зім'яло тонкого шару металу сколювання, що примикає до плоскості|площини|, з боку шару припуска|, що зрізається.

Теплота в зоні різання розподіляється нерівномірно|нерівномірний|. Найбільша температура діє на передній поверхні при видаленні|віддаленні| від головної ріжучої кромки на 1/3 довжини контакту стружки з|із| передньою поверхнею. Сукупність миттєвих значень температури в різних точках зони різання називається температурним полем. Температурне поле дає найбільш яскраву і повну|цілковиту| картину температурної обстановки в зоні різання.

Тепловой баланс процесу різання може бути виражений рівнянням:

Q1 + Q2 + Q3 = q1 + q2 + q3 + q4

Співвідношення кількості тепла, що відводиться|відводить| із|із| стружкою в деталь, в інструмент і навколишнє середовище, залежить від фізико-механічних| властивостей оброблюваного матеріалу, режиму різання, геометрія ріжучого інструменту і зовнішніх умов, в якій здійснюється різання.