DSCF2114 (2)

58

58

Charą kt er pola temperatur jest na ogół jednakowy, a zmienia się tylko wartość temperatur zależnie od warunków obróbki.

Mówiąc o temperaturze w procesie ' skrawania, należy podać punkt, w którym była ona mierzona oraz metodę pomiaru. Niektóre metody pomiaru warunkują bowiem wartość zmierzonej temperatury (maksymalnej, średniej, w określonym punkcie ostrza). Największe znaczenie ma temperatura maksymalna na ostrzu, gdyż w obszarze jej istnienia ostrze zużywa się najszybciej.

3.2. WPŁYW ROŻNYCH CZYNNIKÓW NA TEMPERATURĄ SKRAWANIA*

Rys. 3.2. Przykład rozkładu izoterm na powierzchniach przyłożenia i natarcia wiertła krętego [3.61

Wpływ materiału obrabianego

Wpływ materiału obrabianego na temperaturę skrawania związany jest z jego własnościami fizyko-chemicznymi.

Przy skrawaniu metali odznaczających się małą przewodnością cieplną np. stali wysokostopowych, temperatury skrawania są bardzo wysokie. Natomiast przy skrawaniu stopów lekkich i kolorowych, których przewodność cieplna jest duża występują niskie temperatury skrawania.

Duża pojemność cieplna wióra sprzyja unoszeniu znacznych ilości ciepła, co wpływa na zmniejszenie temperatury skrawania (tzw. chłodzące działanie wióra). 'f .

W praktyce najczęściej wpływ materiału na temperaturę określa się tylko wpł^em twardości lub wytrzymałości na rozciąganie. W obrębie danego gatunku materiału temperatura skrawania jest zwykle tym większa, im większa jest twą-adość lub wytrzymałość na rozciąganie materiału obrabianego.

Na temperaturę skrawania znaczny wpływ ma również rodzaj powstającego wióra. W przypadku wióra odpryskowego, nacisk wióra na ostrze występuje znacznie bliżej krawędzi skrawającej oraz na znacznie mniejszej powierzchni niż przy wiórze wstęgowym. Dlatego też ilość ciepła przypadająca na jednostkę powierzchni i masy ostrza jest większa i temperatura ostrza odpowiednio wyższa.

Wpływ materiału i kształtu ostrza

Rodzaj materiału ostrza wpływa na temperaturę skrawania ze względu na różniącą się dla poszczególnych materiałów narzędziowych i narzędzi przewodność i pojemność cieplną [3*2,. 3*3].

Jeżeli chodzi o kształt ostrza, to największy wpływ na temperaturę skrawania wywierają: kąt natarcia g_Q, kąt przystawienia oraz promień naroża ostrza r_Ł.

Ze wzrostem kąta natapcla    do pewnej wartości, praca odkształcenia

plastycznego i praca tarcia zewnętrznego wióra o powierzchnię natarcia zmniejsza się, a wraz z tym zmniejsza się ilość wydzielanego oiepła i temperatura . Dalsze zwiększenie kąta natarcia powoduje zmniejszenie masy ostrza, co pogarsza warunki odprowadzania ciepła i wówczas temperatura skrawania może się zwiększać.    —

Wzrost kąta    powoduje podwyższenie temperatury skrawania co jest

związane ze zmniejszeniem długości czynnej krawędzi skrawającej. Równocześnie jednak następuje wzrost grubości warstwy skrawanej wióra,co sprzyja obniżeniu temperatury skrawania. W sumie jednak przeważa wpływ zmniejszonej długości czynnej krawędzi skrawającej 1 temperatura ostrza jest większa dla większych kątów przystawienia

Wzrost promienia naroża r_Ł powoduje obniżenie temperatury skrawania, co jest związane ze zmniejszaniem się ilości ciepła wydzielonego na jednostkę masy ostrza, na skutek wzrostu długości czynnej krawędzi skrawającej przejmującej ciepło ze strefy skrawania.

Na''wartość temperatury skrawania wpływa również przekrój narzędzia. Ze wzrostem przekroju więcej ciepła przepływa do otoczenia i temperatura ostrza się zmniejsza.    ,

Wpływ warunków skrawania

Na temperaturę skrawania mają wpływ: prędkość skrawania v, posuw p, głębokość skrawania g, oraz sposób i intensywność chłodzenia ostrza.

Największy wpływ na temperaturę skrawania ma prędkość skrawania. Wynir-ka to z zależności na ilość ciepła wydzielającego się w czasie fst-mpifgn energii lub moc)    p ,_y

Q = -2— [w]

60

gdzie:    F_y w [N] , v w[m/“in]

Ze wzrostem prędkości zwiększa się procentowa ilość ciepła.unoszonego    z

wiórem, a stosunkowo mniej ciepła przechodzi do materiału obrabianego i ostrza. Ostatecznie temperatura skrawania zwiększa się mniej niż proporcjonalnie^ ze wzrostem prędkości v.

Wpływosuwu nś temperaturę skrawania sprowadza się do wpływu grubości warstwy skrawanej i wióra, które zwiększają się ze wzrostem posuwu. Wskutek tego położenie środka nacisku wióra na ostrze odsuwa się od krawędzi skrawającej i ilość ciepła przypadająca na jednostkę masy ostrza maleje. Wpływ posuwu na temperaturę jest dlatego mniejszy niż na opór skrawania.

Intensywność wpływu głębokości skrawania na tśmperaturę jest jeszcze mniejsza niż posuwu. Przy zwiększeniu bowiem głębokości skrawania zwiększa się szerokość i obwód wióra, co wpływa na dużą ilość ciepła oddawanego przez wiór otoczeniu, zwiększa się tzw. „działanie chłodzące" wióra.

Wpływ warunków skrawania na temperaturę przy obróbce narzędziami jed-noostrzowymi można przedstawić zależnością

(3.3)

§§ u» H

e = H *6