К БИБЛИОТЕК?* Советский патент 1972 года по МПК B23B1/00 B23B25/06 

Описываемый способ относится к способам измерения температур в процессе резания металлов. Задача заключается в том, чтобы наиболее точно усталовить зависимость между термоэлектродвижущей силой, возникающей в зоне контакта стружка-инструмент-деталь, и соответствующей ей температурой.

Известны способы измерения температурь в зоне резания методом естественной термопары.

Однако тарирование естественных термопар проводится в условиях, во многом отличных от условий резания. При известных способах тарирования деталь и режущий инструмент приводят в соприкосновение и вводят в тигель с расплавленным металлом, температуру ваины регулируют но известной контрольной термопаре, так как условия нагрева в ванне термопары деталь-резец резко отличается от условий нагрева детали и резца в процессе резания, то и получаемые зависимости между термоэлектродвижущей силой и температурой при тарировке отличны от зависимостей, сопровождающих процесс резания.

При тарировании известными способами нельзя создать высокие контактные напряжения, которые возникают при резании металлов; характер окисных и адсорбированных

пленок, возн-нкающих на контактных поверхностях, отличается ио химическому составу, механическим свойствам и толщине от пленок, возникающих в процессе резания, что особенно сказывается при работе с токопроводящими СОЖ, которые создают дополнительные термоэлектродвижущие силы, вносящие погрещности в показания естественной термопары; нри тарировании используются

сплощные твердоснлавные столбики, поэтому зависимости термоэлектродвижущая сила - температура тэдс / (Q) э.д.с. в зоне резания ие нриемлемы для работы составным инструментом, так как на результирующую

термоэлектродвижущую силу при работе с последним оказывает влияние дополнительные контактные термопары (режущая пластина- припой, припой - материал державки резца).

Кроме того, известные методы тарирования позволяют определить только какую-то среднюю температуру площадки контакта по передней и задней граням резца с изделие.м. Естественно, что одним и тем же средним

температурам молчет соответствовать различное распределение температур на этих поверхностях, что существенно влияет на условия протекания процесса резания. иия естественной термопары к условиям резания. Это достигается тем, что тарирование проводят в ироцессе резания. Для этого на станох устанавливают два одинаковых образца, которые обтачивают двумя одинаковыми резцами. Один из резцов представляет собой естественную термопару деталь-резец, а другой выполняют разъемным в плоскости, перпендикулярной оси вращения детали. На плоскость разъема наносят пленку из легхоцлавкого металла по зонам онлавлевия которого в процессе резания судят о температуре резания, тарируя по ней термопару детальрезец. На чертеже изображена принципиальная схема способа тарирования естественной термопары в процессе резания. Два одинаковых образца / устанавливают на оправку 2, которую тщательно изолируют от зажимных 5 и установочных 4 элементов стайка и обрабатывают двумя резцами 5 и 6. Резцы оснащают твердосплавными пластинками, например,, TI4K8, которые предварительно отбирак|т по термоэлектродвижущей Силе и затачив а|от с определенными углами заточки, например . , тщательно изолируют; и усфнавливают в резцедержателе 7 суппорта-ет нка. Резец 5 представляет собой естественную термопару с обрабатываемым образцом. Снятие величины термоэлектродвижущей силы осуществляется регистрирующим прибором 8, измерительные клеммы которого соединяются с обрабатываемым образцом / через токосъемник 9 и обрабатывающим резцом 5 - соединительными проводами. Резец 6 выполняют разъемным в плоскости, перпендикулярной оси вращения детали. На плоскость разъема наносят пленку из легкоплавких материалов, в качестве которых могут быть применены олово, свинец, цинк, алюминий и др. Нанести эти металлы на поверхность можно, например, налылением. Обрабатываемые образцы / о бтачивают при радиальной лодаче суппорта стайка, в результате этого в цепи образец /-токосъемвик 9 - регистрирующий прибор 5--резец 5 возникает термоэлектродвижущая сила, которая фиксируется прибором 8. В связи с полной идентичностью режимов резания, обрабатываемого материала и геометрии режущих инструментов 5 и 6, возникают одиначовые температурные поля как в зоне резания. так и в режущих клинах обрабатывающих резцов. Наличие разреза и напыление определенного слоя металла (.не более 0,001 млС не вносит каких-либо существенных изменений в теплоотвод и, следовательно, в температурное поле резца 6. Периодически снимая резец со станка и фиксируя иод микроскопом зону оплавления пленки, которая при данной толщине оплавляется практически мгновенно при достижении температуры плавления напыленного металла, можно устачовить не только то, каким точкам передней грани соответствует эта температура при соответствующей термоэлектродвижущей силе, определенной прибором 8, но и полностью определить ее распределение в теле резца. Повторив этот опыт несколько раз, изменив режимы резания, получаем ряд изотерм (см. сечение по А-Л), соответствующих различным термоэлектродвижущим сила.м естественной термопары. Если напылить на внутреннюю поверхность резца металлы с различными температурами плавления, то получим еще более точную картину в теле резца. Таким образом, описываемый способ тарирования, кроме связи термоэлектродвижущей силы с температурой, переменной в различных точках передней грани, дает возможность установить закон распределения температур в теле резца, причем точность показаний остается прежней при при.менении СОЖ, при наличии дополнительных термопар и других помехах, так как тарировку производят в течение самого процесса резания. Предмет изобретения Способ тарирования естественной термопары деталь-резец, отличающийся, тем, что, с целью повыщения точности тарирования, его проводят в процессе резания, для чего иа станок устанавливают два одинаковых образца, которые обтачивают двумя идентичными резцами, один из которых представляет собой естественную термопару деталь-резец, а другой выполняют разъемным в плоскости, перпендикулярной оси вращения детали, и на плоскость разъема наносят пленку из легкоплавкого металла, по зонам оплавления которого в процессе резания судят о температуре резания, тарируя по ней термопару деталь- резец.