A comparative analysis of the cutting temperature during grinding and turning and the conditions for its reduction

Анотація

Наведено аналітичні залежності для визначення температури різання при шліфуванні та точінні на основі подання припуску, що знімається, у вигляді пакету елементарних прямолінійних адіабатичних стрижнів, які перерізаються різальним інструментом в процесі обробки. Такий підхід до розрахунку температури різання дозволяє з єдиних позицій оцінити технологічні можливості процесів шліфування та точіння й науково обґрунтовано підійти до вибору найбільш ефективного методу фінішної механічної обробки деталей машин. Показано, що при шліфуванні розбіжність розрахункових і експериментальних значень температури різання незначна – в межах 10 %. При точінні ця розбіжність збільшується до 2 разів і більше, що знижує точність розрахунків. Встановлено, що причиною такої великої розбіжності є періодичний (дискретний) характер перерізання різальним інструментом елементарних прямолінійних адіабатичних стрижнів. Виходячи з цього, для більш точного розрахунку температури різання при точінні враховано кількість перерізань адіабатичного стрижня, тобто кількість елементарних об`ємів оброблюваного матеріалу, що утворюються за час проходження різцем зони різання. Підведення тепла до елементарного прямолінійного адіабатичного стрижня розглядалося дискретно змінюваним в часі. В результаті виконаних розрахунків встановлено, що в цьому випадку температура різання при точінні зменшується приблизно в 2 рази, а це приводить у відповідність теорію та практику механічної обробки. Також встановлено, що чим менше кількість елементарних об`ємів оброблюваного матеріалу, що утворюються за час проходження різцем зони різання, тим менше температура різання. Наприклад, при здійсненні точіння з мінімально можливою кількістю елементарних об`ємів оброблюваного матеріалу, що утворюються за час проходження різцем зони різання, рівною 2, температура різання може бути зменшена до 10 разів.