5.1.3 Способи експериментального дослідження температури різання

Головними труднощами при вимірювання температури різання є наявність високих механічних навантажень. Експериментально визначити температуру в окремих точках контакту дуже складно, тому визначається середня температура. Для експериментального визначення середньої температури існують численні методи виміру, які можна розділити на два види:

- до непрямих відносяться методи оцінки температур по кольорам мінливості стружки, по зафіксованих змінах фізичного стану поверхневих шарів оброблюваного металу (фазові й структурні перетворення), по методу термофарб.

- безпосередній вимір найчастіше здійснюється методом термопар, які мають три різновиди; штучні, напівштучні й природні (рис. 5.4).

а - методом штучної термопари; б - методом напівштучної термопари;

в - методом природної термопари

1 – рухомий контакт; 2 - нерухомий контакт; 3 – електроізоляційна втулка;

4 – електроізоляційні елементи; 5 – заготовка; 6 – різець; 7 – контактна група;

8 – вимірювальне і регістраційне обладнання.

Рисунок – 5.4 Схеми виміру температури різання:

Крім того, безпосередній вимір температури може бути здійснено оптичним і радіаційним методами. Для цього використовують пірометри з оптичним або лазерним наведенням на точку вимірювання рис.5.5. Суть метода на рис. 5.6.

Рисунок - 5.5 Пірометр MINOLTA з лазерним наведенням і цифровим дисплеєм.

1 – ріжуча пластина; 2 – державка; 3 – притискний механізм; 4 - об'єктив;

5 - напівпрозоре дзеркало; 6 - корпус, 7 – фотоелемент; 8 – сітка; 9 – окуляр.

Рисунок - 5.6 Оптичний метод виміру температури різання при точінні

прозорим(а) і непрозорим (б) інструментом.

Найдосконалішим є метод що поєднує мікроскоп з трьохзональною швидкісною відеокамерою - "тепловізором", в цьому випадку після відеозйомки за спеціальними маркерами створюються теплові поля процесу і можливість визначити на тільки розподіл тепла, а й динаміку нагріву та охолодження інструменту.

5.1.4 Безпосередній вимір напівштучною термопарою

В умовах кафедри дослідження температури виконуємо методом "двох різців" за допомогою різця двухлезового збірного РД-3 рис.5.7.

а) – в зборі; б) – рознесений по частинам.

1 – корпус; 2 – притискна пластина; 3 – Різальні пластини з різних матеріалів; 4 – тоководи; 5 – текстолітові ізоляційні пластини.

Рисунок - 5.7. Різець двухлезовий збірний РД-3. Трьохмірна модель.

Блок схема вимірювання температури методом двох різців наведена на рис 5.8.

1 - Різець двухлезовий збірний РД-3 з ріжучими пластинами з пізних матеріалів; 2 – мультиметр з ЦАП; 3 – компютер.

Рисунок - 5.8 Блок-схема дослідної установки для вимірювання середньої температури різання

5.2. Обладнання, прилади, Облаштунки

1. Токарно-гвинторізний верстат мод. 1K62.

2. Різець двухлезовий збірний РД-3 (рис.5.7) з комплектом підсилювальної та реєструючої апаратури.

3. Тарувальні графіки.

4. Набір ріжучих пластин і заготовок.

5. Папір для виводу результатів на друк.