8.3.      Температура резания

Температура резания зависит от мощности тепловых источников в зоне деформации и на передней поверхности инструмента, интенсивности стоков тепла в деталь и инструмент. На рис. 8.4, а изображены рассчитанные аналитически температурные поля в стружке, детали и резце в сечении главной секущей плоскостью, проходящей через середину рабочей длины главного лезвия, а на рис. 8.4, б – температурное поле передней поверхности резца.

Из рисунков видно, что различные места стружки нагреты весьма неравномерно. Наибольшее количество тепла концентрируется в слоях стружки, прилегающих к передней поверхности. Здесь температуры особенно высоки и намного превышают температуру в зоне условной плоскости сдвига. По мере удаления от передней поверхности температура слоев стружки резко падает.

В приконтактном слое максимальная температура наблюдается на участке, расположенном приблизительно в середине ширины площадки контакта. От этой наиболее нагретой области температура убывает как по мере приближения к лезвию резца, так и к точке отхода стружки от передней поверхности. Температура слоев материала, лежащих под поверхностью резания, значительно ниже температуры приконтактного слоя стружки и резко снижается при удалении в глубь детали.

Резец также нагрет неравномерно. Наибольшему нагреву подвергнут участок передней поверхности, расположенный в середине ширины площадки контакта; здесь концентрируется область максимальных температур. У вершины клина температуры

также значительны, но меньше, чем в первой области. По мере приближения к лезвию температуры как на передней поверхности, так и внутри клина все время уменьшаются.

По мере удаления от передней поверхности температура резца падает менее интенсивно по сравнению с тем, как изменяется температура стружки, и при равных расстояниях нагрев слоев резца намного выше, чем стружки.

На передней поверхности (рис. 8.4, б) изотермы у вершины резца имеют замкнутую форму, причем максимальные температуры концентрируются в пределах площадки контакта стружки с инструментом. По мере удаления от площадки контакта температурный градиент в точках резца уменьшается.

Задняя поверхность резца нагревается меньше, так как соприкасается с обработанной поверхностью, которая меньше пластически деформируется.

На температуру в зоне резания влияют следующие факторы:

1) свойства обрабатываемого материала;

2) режимы режима резания;

3) геометрические элементы резца.