Бесконтактный метод. Для измерения температуры применяются специальные приборы – пирометры, которые регистрируют тепловое излучение, исходящее от нагретого тела (рис.4.9).

Рис.5.9. Схема измерения температуры бесконтактным методом:

1 – пирометр, 2 – державка резца, 3 – режущая пластина, 4заготовка

Температуру поверхности инструмента за пределами зоны его контакта с обрабатываемым изделием или стружкой можно определить с помощью термо­чувствительных красок, которые изменяют свой цвет при нагревании до опре­деленной температуры.

5.4 Влияние различных факторов на температуру в зоне резания

Зависимость температуры от параметров режима 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.

Различными исследованиями предложен ряд аналитических и эмпирических формул для расчета температуры в зоне резания. Аналитические формулы сложны и включают в себя большое число не всегда известных величин. Эмпи­рические же формулы просты, но справедливы лишь в пределах условий прове­дения эксперимента. Структура эмпирических формул зависит от числа учтен­ных факторов, оказывающих какое-либо влияние на величину температуры в зоне резания. Наиболее общими являются формулы вида:

, ⁰С, (5.4)

где С_θ – константа, учитывающая условия резания;

t – глубина резания, мм;

s – подача, мм/мин;

V – скорость резания, м/мин;

x_θ, y_θ, z_θ – показатели степени, показывающие степень влияния каждого эле­мента режима резания на температуру в зоне резания.

Наиболее часто величина показателей степени для каждого из элементов ре­жима резания находиться в пределах: x_θ = 0,1…0,2; y_θ = 0,2…0,25; z_θ = 0,4…0,6.

Это показывает, что наиболее сильно на температуру в зоне резания влияет скорость резания, слабее влияет подача, а глубина резания не оказывает на нее существенного влияния. Это объясняется тем, что с увеличением глубины реза­ния пропорционально ей увеличивается длина рабочего участка главной режу­щей кромки, и напряженность процесса резания не изменяется, остается преж­ней.

Влияние геометрии инструмента и физико-механических свойств обрабатываемого материала на температуру в зоне резания. Все факторы, увеличивающие силу резания и ухудшающие теплоотвод из зоны обработки, действуют в сторону увеличения температуры резания. Так увеличение твёрдости или прочности обрабатываемого материала приводит к увеличению сил резания и количества теплоты, что вызывает рост температуры (рис.5.10а). Наибольшее влияние на температуру резания оказывает скорость резания (рис.4.10б). С увеличением скорости резания возрастает общее количество теплоты (Q=Pz*V) и температура растет.

У величение подачи и глубины резания приводит к повышению силы резания Р_z и количества теплоты, что ведет к росту температуры резания (рис.5.10 в). Большее влияние на температуру оказывает подача, чем глубина резания. Это связано с тем, что при увеличении подачи теплоотвод из зоны резания не изменяется, а при увеличении глубины резания он возрастает, так как увеличивается длина контакта режущего инструмента вдоль режущей кромки с заготовкой.

Рис. 5.10 Влияние различных факторов на температуру резания

Из геометрических параметров инструмента на температуру резания оказывают влияние главный угол в плане φ, передний угол γ и главный задний угол α.