72
Rys. 1.54. Pole temperatur na Rys. 1.55. Rozkład temperatur na styku wióra
powierzchni natarcia ostrza z powierzchnią natarcia ostrza
Na rys. 1.55 przedstawiono rozkład temperatury na styku wióra z powierzchnią natarcia ostrza. Najwyższa temperatura występuje na granicy styku plastycznego i sprężystego. Rozkład temperatur w kierunku normalnym do powierzchni stykowej w przekroju A-A przedstawia rys. 1.56.
Rys. 1.56. Rozkład temperatur w wiórze i ostrzu narzędzia:
©o- początkowa temperatura ostrza, 0i - temperatura wióra w momencie zetknięcia się z powierzchnią natarcia, ©2 - przyrost temperatury na skutek tarcia, 0j= ©• - temperatura na powierzchni styku wióra z powierzchnią natarcia
W świetle przedstawionych wyników badań jest jasne, te nie można mówić o jednej temperaturze skrawania, która charakteryzowałaby proces skrawania. Decydujące znaczenie ma pole temperatur. Ponieważ charakter tego pola pozostaje na ogół jednakowy, to określając
temperaturę w danym punkcie ostrza można mieć wyobrażenie o kształtowaniu się temperatury w innych punktach.
Na temperaturę skrawania mają wpływ takie czynniki, jak: własności materiału obrabianego i ostrza narzędzia, technologiczne parametry skrawania (prędkość skrawania vc, posuw f, głębokość skrawania a,), geometria ostrza narzędzia oraz warunki chłodzenia. Najsilniejszy wpływ na temperaturę skrawania przy skrawaniu nieswobodnym ma prędkość skrawania, mniejszy - posuw, najmniejszy - głębokość skrawania. Matematyczny model doświadczalno-statystyczny tych zależności można przedstawić w postaci:
0=ęBv?*fy*a^K0. (1.79)
gdzie: xe>ye>ze. K0 - iloczyn współczynników poprawkowych uwzględniający wpływ pozostałych czynników.
Powstający w określonych warunkach na powierzchni natarcia narost składa się z mocno odkształconych plastycznie cząstek materiału obrabianego. Materiał narostu jest tak silnie umocniony, że pod mikroskopem elektronowym nie można wykryć struktury wyjściowej materiału obrabianego. Twardość narostu jest porównywalna twardością rodzimego materiału w stanie zahartowanym (rys. 1.37).
Rys. 1.57. Zmiana twardości w naroście
Przy skrawaniu danej stali ostrzem o określonej geometrii i zadanych parametrach warstwy skrawanej narost zaczyna powstawać przy pewnej małej prędkości skrawania vC|, zależnej od warunków obróbki. Utrzymuje się do prędkości skrawania vcj, przy której zanika i już się nie tworzy z dalszym wzrostem prędkości skrawania (rys. 1.61). Tworzenie narostu ma charakter cykliczny, a częstość jego wzrostu i zrywania wynosi od 3000 do 4000 cykli/min przy prędkości skrawania Vc*=40*60 m/min [2].