23,Экспериментальные методы измерения температур

Экспериментальные методы можно разбить на две группы: кос­венные и непосредственные.

Непосредственные методы измерения температуры являются бо­лее точными, так как позволяют получить результаты, более близкие к действительным.

Итак, косвенные:

1. Метод цветов побежалости; несмотря на свою простоту этот метод дает значительные погрешности, связанные с тем, что опреде­ляется только температура окисленной поверхности стружки. К при­меру, при резании с обильным охлаждением цвета побежалости исче­зают, в то время как температура в месте контакта стружки с инстру­ментом очень высока [21].

2. Метод термокрасок; этот метод применяется для определения температуры на поверхностях инструмента. Специальную термочув­ствительную краску наносят тонким слоем на поверхность инстру-

мента. Тепло на поверхностях инструмента изменяет цвет краски. Определенная ткала «цвет- температура» позволяет определить тем­пературу поверхности инструмента. Недостаток метода: при продол­жительной работе оттенки краски изменяются и не соответствуют

шкале.

3. Метод микроструктурного анализа; основан на изменениях, которые происходят в поверхностных слоях инструмента, вследствие воздействия на них тепла, возникающего в процессе резания.

4. Калориметрический метод (предложен Даниеляном А.М.). Данным методом определяется распределение тепла между стружкой,¹ инструментом и обрабатываемой деталью, а также средняя темпера­тура стружки и инструмента с использование специального калори-" метра [7].

Непосредственные:

1. Метод искусственной термопары Я. Г. Усачева (1914г.), рис.

8.2Б/*

Недостаток * нельзя близко подойти к передней или задней по­верхности. Ну, а самый большой интерес представляет температура на контактных поверхностях.

2. Метод полуискусственной термопары (рис. 8.2,6} (Я.Г. Усачев 1914-1916 гг.).

Проволока термопары изолирована от резца и контактирует лишь в месте расклепки.

3. Метод естественной термопары (рис. &.2,д). При этом необходимо иметь в виду:

1) снятие ТЭДС с вращающейся заготовки происходит с исполь­зованием токосъемника;

2) необходимо применять цельные резцы;

3) проводить тщательную тарировку.

4. Метод двух резцов (рис. 8.2,е). Разнородные материалы резцов образуют термопару (но этот метод неудобен).

5. Оптический; метод используется при скоростной обработке с применением пирометров.

6. Радиационный; основан на измерении теплоты лучеиспускания, но имеет ряд недостатков и поэтому мало применим.

7. Метод бегущей термопары (точен, но трудоемок) (рис. 8.2,г). -этот метод позволяет одновременно измерять температуры на контактных площадках "резец - стружка" и "резец - деталь". Резец пере­резает защитную трубку, и проводники термопары образуют горячие спаи двух искусственных термопар. Контакты К] - К₂ выводят на со­ответствующие приборы.

Наиболее распространен в настоящее время метод естественной термопары; при этом для определения температуры строится тариро-вочный график на основе тарировки резец — деталь.

Определить температуру резания можно и аналитически. При помощи теоретических формул, предложенных профессором Резни­ковым А. К, Силиным С. С, Бобриком П. Й. и другими исследовате­лями, но эти формулы являются, как правило, приближенными из-за ряда допущений.