Повышение скорости резания

С повышением скорости резания доля теплоты трения, переходящая в инструмент, уменьшается, поэтому интенсивность потока растет не так быстро, как интенсивность. Следовательно, с увеличением скорости резания теплоотвод из инструмента в заготовку непрерывно нарастает, т. е. деталь становится своеобразным охладителем инструмента. Подобное же явление имеет место при обработке малотепло-1 проводных титановых сплавов алмазным резцом со скоростью более 225 м/мин. В отдельных случаях имеют место более сложные схемы распределения тепловых, потоков. Универсальный теплоотвод, как и универсальный пульт для кондиционера, имеет значительные преимущества перед аналогами. Одним из методов интенсификации теплоотвода в заготовку является применение у инструментов специальных малонагруженных теплоотводящих кромок, главным образом вспомогательных. Они незначительно увеличивают тепловыделение, так как снимают небольшую стружку, однако, соприкасаясь с деталью, они способствуют активному теплоотводу. Так, например, ликвидация вспомогательных узлов в плане (углов поднутрения) у отрезных и прорезных твердосплавных резцов улучшила теплоотвод от уголков, вследствие чего повысила их стойкость в 2—3 раза. Заточка теплоотводящих фасок размером 0,02—0,5 мм на задних поверхностях резьбовых резцов улучшила тепловые усло-1 вия работы их вершин и повысила их стойкость.

Из рассмотрения характера распределения тепловых потоков можно получить рекомендации и по оптимальным схемам подачи смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ). Так, охлаждением стружки вне ее контакта с инструментом нельзя добиться заметного изменения интенсивности тепловых потоков, определяющих температуру контактных поверхностей. Исключение составляют операции, на которых происходит снятие очень тонких стружек при малых скоростях резания и весьма интенсивном охлаждении. Напротив, охлаждение рабочих поверхностей инструментов вне зоны их контакта со стружкой и деталью увеличивает перепад температур на контактных поверхностях и, как следствие этого, способствует интенсификации отвода теплоты в тело инструмента и через него — в окружающую среду. Следовательно, снижения температур на изнашиваемых поверхностях инструмента нужно добиваться интенсивным и непосредственным охлаждением инструмента, а не стружки и заготовки.

В процессе резания любой микрообъем срезаемого слоя проходит зону упругой, а затем пластической деформации под большим давлением. К концу резания этот объем постепенно нагревается вследствие работы деформации и трения, в которой он непосредственно участвует. Между тем в режущей части инструмента поток теплоты остается после определенного времени как бы постоянным; при этом он распределяется по относительно большой поверхности заготовки и сходящей стружки, действуя на каждую ее точку в течение тысячных долей секунды. Температурным полем рабочей поверхности инструмента называется совокупность значений температур в отдельных точках этой поверхности. Температурное поле в зоне резания может быть получено расчетом с помощью метода источников тепла; моделированием процесса на аналоговых счетно-решающих устройствах; непосредственными экспериментами. Первые два способа предполагают наличие экспериментальных данных об интенсивности теплообразующих потоков и размерах контактных площадок. Расчетный метод стационарных и движущихся источников тепла, построенный на решении В. В. Томсона (Кельвина), применяют для определения законов распределения температур в зоне опережающих деформаций и по рабочим поверхностям инструмента.