 |
ТермоЭДС, возникающая на каждом элементарном участке контактов (спаев), однозначно связана с температурой на этом участке.
|
|
|
|
ТермоЭДС, возникающая на каждом элементарном участке контактов (спаев), однозначно связана с температурой на этом участке.
Поэтому естественную термопару при резании следует рассматривать как состоящую из бесчисленного множества элементарных термопар, включенных параллельно. Проведенные исследования показали, что естественная термопара дает возможность получения не максимальных значений температуры на поверхности контакта инструмента со стружкой, а некоторых усредненных её значений, близких к максимальным.
|
|
| |
| а | б | |
| ||
| Рис. 6. 10. «Бегущая» термопара А. Н. Резникова до и после перерезания: 1 и 2 – термоэлектроды; 3-изоляционная трубка; 4 – деталь |
В то же время при проведении температурных исследований методом естественной термопары исключительное внимание должно уделяться способу крепления пластинок инструментального материала к державкам и подключения к ним удлинительных термоэлектродов для съема термоэлектродвижущей силы [21].
| 
|
| а | б |
| Рис. 6. 11 . Схема естественной термопары: а – собственно термопара; б – электрический эквивалент термопары | |
При использовании метода естественной термопары необходимо решать следующие задачи: 1) изолировать инструмент от станка, исключив тем самым короткое замыкание через корпус станка; 2) организовать токосъем с вращающейся детали или с вращающегося режущего инструмента; 3) обеспечить точность тарировки термопары (для расшифровки показаний гальванометра).
Примечание. Способов такой тарировки несколько [22], но наиболее часто используется тарировка в ванне (тигле) с расплавленным металлом, что при достаточной глубине погружения термоэлектродов обеспечивает одинаковую температуру во всех точках спая. Наиболее подходящей средой для тарировки считается химически чистая сурьма (температура кипения +1440°С).
|
|
|
Следует отметить, что законы распределения температуры по контактным площадкам инструмента можно получить с использованием методов естественной термопары и разрезного резца [23, 24].
6. 2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА ДАННЫХ,
ПОЛУЧЕННЫХ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ
Для исследований закономерностей изменения температуры используют степенные уравнения (6. 2), которые удобнее изобразить в двойной логарифмической системе координат. Тогда степенные уравнения превращаются в линейные, их графики представляют собой прямые линии, расположенные под некоторыми углами к осям координат.
В соответствии с (6. 2) уравнение, характеризующее температуру в зоне резания, имеет вид:
. (6. 3)
Для моделирования отдельных элементов могут быть использованы зависимости:
; 
; 
. (6. 4)
Для определения параметров моделей и построения графиков (рис. 6. 12) необходимо провести экспериментальные исследования, суть которых заключается в следующем – оставляя постоянными два какие-либо из трех элементов резания, меняют третий и, протачивая заготовку при различных значениях этого переменного фактора, находят соответствующие им значения температур.
При построении моделей каждого из трех элементов рекомендуется определить не менее четырех значений температуры (для каждого из принятых элементов процесса резания). Результаты экспериментов заносятся в протокол и в двойной логарифмической системе координат строят графики, определяющие частные зависимости температуры резания от каждого из трех исследуемых факторов.
|
|
|
|
| Рис. 6. 12. Пример построения графика, отражающего влияние скорости резания на температуру резания |
Определив значения 
, 
и 
(тангенсы углов наклона этих линий к оси, по которой откладываются значения исследуемых факторов, численно равны показателям степеней , , 
) и используя результаты любого из занесенных в протокол опытов, из формулы (6. 4) находят численное значение коэффициентов 
. После чего в протокол испытаний записывают формулу (6. 3) в явном виде.
Сопоставление численных значений показателей степеней позволяет сделать заключение о степени влияния отдельных элементов процесса резания ( 
, 
, 
) на температуру резания. Очевидно, что большее влияние на температуру оказывает тот фактор, изменение которого вызовет более интенсивное изменение температуры. Графически это выразится более крутым расположением линии зависимости на графике (большим значением тангенса угла наклона этой линии к соответствующей оси).
|
|
|
