Электрические и магнитные явления при резании

Электромеханика процессов трения и резания металлов является одной из областей физико-химической механики; в ней можно выделить, три смежных направления: термоэлектрическую электрохимическую и электромагнитную механику. Термоэлектрическая механика выявляет существо термоэлектрических явлений. В процессе резания в зоне контакта рабочих поверхностей инструмента с обрабатываемым материалом возникает термоэлектродвижущая сила (т.э.д.с). Она оказывает значительное влияние на физический механизм резания, вызывая при неблагоприятных условиях повышение интенсивности износа инструмента. Познание механизма действия электрических и магнитных явлений позволяет использовать их для улучшения технологических показателей процесса резания и прежде всего добиться увеличения стойкости инструмента.

В процессе резания физико-механические свойства контактируемых материалов различны; кроме того, имеет место нагрев зоны спая, т. е. контакта инструмента и заготовки, теплом, выделяющимся в процессе резания. По этой причине станки часто ограждаются огнеупорными материалами, подробнее о которых можно узнать на сайте http://svsteplo.ru/.В связи с изложенным одной из характеристик применяемых станков должно быть их электрическое сопротивление. Исследования показали, что электрическое сопротивление сильно зависит от режима работы станков. Оно возрастает с увеличением скорости вращения шпинделя и скорости перемещения суппортов и падает с повышением нагрузки и температуры масла. Так, сопротивление токарного станка 1А62 при минимальных скоростях равно 2—3 Ом, а при максимальных достигает 70—90 Ом. При таких сопротивлениях термоэлементы системы резец-заготовка способны создавать в цепи СПИД токи от 0,2 до 80 мА.

Рассмотренная схема широко используется для измерения температуры резания методом «естественной» термопары; метод основан на измерении осредненной термоэлектродвижущей силы, возникающей в зоне контакта пары заготовка — инструмент. Милливольтметр, включенный в эту цепь, показывает величину электрического потенциала, являющегося результатом нагревания спая этой термопары при резании. Такая термопара дает среднее значение э. д. с. возбужденной на всех точках контакта поверхностей инструмента и заготовки, а следовательно, и некоторую осредненную по всем этим поверхностям температуру. При пользовании методом естественной термопары предварительно производят тарировку термопары инструмент — заготовка при ее искусственном нагревании в электрической печи путем установки в нее контрольной термопары инструментальный материал — обрабатываемый материал; зависимость температура — сила тока записывают с помощью милливольтметра (или осциллографа). При каждой смене материалов инструмента или заготовки тарировка должна повторяться вновь.