Page 103 - 35
P. 103
Рівняння (5.5) представляє математичний вираз закону збереження енергії
при теплообміні в процесі різання матеріалів. Це рівняння називається
рівнянням теплового балансу. Ліва частина співвідношення (5.5) представляє
прихідну , а права – розхідну частину.
Необхідно зауважити, що у процесі різання теплообмін теплопровідністю
між тілами, що доторкаються, відбувається через поверхні дуже малих розмірів.
Ця обставина в поєднанні з малим значенням коефіцієнта теплопровідності
оброблюваних і інструментальних матеріалів зумовлює високу концентрацію
теплоти в місцях їх контакту. Внаслідок цього на контактних площадках
інструмента і заготовки виникають високі температури, які, з одного боку,
суттєво змінюють фізико-механічні властивості контактуючих матеріалів, а з
другого боку, впливають на процес формування якості обробленої поверхні
деталі.
Від цього, як відомо, суттєво залежать знос і стійкість різального
інструмента, а також експлуатаційні властивості деталі, тобто характеристики,
які мають дуже важливе практичне значення. У зв’язку з цим для керування
процесом теплообміну необхідно знати не тільки загальну кількість теплоти
різання, але й закономірності розподілення її між стружкою, інструментом і
заготовкою.
В 1915 році Я.Г. Усанов встановив, що найбільша кількість тепла
переходить в стружку, складаючи при обробці сталі від 60 до 85% від загальної
кількості тепла. При збільшенні швидкості різання частка тепла, яка відходить
в стружку, збільшується, а її середня температура зростає. В середньому при
токарній обробці в стружку відходить від 50 до 85% загальної кількості
теплоти, в різець - 10. . . 40% , в оброблювану поверхню - 3. . . 9% і в
навколишнє середовище близько 1%. Дослідження довели, що процентне
розподілення теплоти сильно залежить від швидкості різання, товщини зрізу та
роду оброблюваного матеріалу (табл.5.1), при чистовій обробці в заготовку
відходить тепла більше (у процентах), ніж при чорновій обробці.
На рис. 5.4 представлений вплив швидкості різання на розподіл тепла між
7
