Термоэлектрический метод неразрушающего контроля режущего инструмента

• Автор: Бакурова, Юлия Алексеевна
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 219 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава 1 Физическое обоснование контроля температуры как фактора

определяющего износ инструмента
1.1 Основные причины износа режущего инструмента
1.2 Источники образования теплоты. Тепловой поток, тепло- 20 вой баланс
1.3 Тепловое поле резца
1.4 Зоны максимального нагрева инструмента
1.5 Необходимость контроля температуры при исследовании 32 процессов резания
1.6 Методы контроля температуры при резании
Выводы по главе 1
Глава 2 Термоэлектрический метод измерения температуры режущего 44 инструмента
2.1 Использование термоэлектрического метода для измерения 44 температуры в зоне резания
2.2 Способы измерения средней температуры рабочих участ- 49 ков режущего инструмента с помощью естественной термопары
2.3 Температура многоточечного контакта режущего инстру- 52 мента с деталью и ее определение
2.4 Способ раздельного измерения средних температур в зоне 58 трения стружки с передней поверхностью и детали с задней поверхностью резца
2.5 Экспериментальные исследования термоЭДС в зонах тре- 62 ния стружки с передней и детали с задней поверхностями режущего инструмента
Выводы по главе 2
Глава 3 Исследование возможности контроля износа инструмента по 80 значениям термоэлектрической способности (ТЭС) поверхностных слоев режущего инструмента и заготовки
3.1 Неоднородности материалов резца и заготовки. Понятия о 80 термоэлектрической способности, ее определение в различных точках поверхности резца и заготовки
3.1.1 Метод определения.ТЭС поверхностных.слоев мате- 82 риалов ■
3.1.2 Исследования вариации значений коэффициентов к 85 относительной ТЭС по передней и задней поверхностям резца, а также его режущей кромки у новых резцов и резцов после длительной эксплуатации*
3.1.3 Исследования вариации значений коэффициентов к 93 относительной ТЭС материала обрабатываемой заготовки
до и после ее механической обработки
3.2 Исследование законов распределения значений термо- 100 электрической способности
3.3 Определение термоэлектрической чувствительности есте- 106 ственной термопары резец - деталь
Выводы по главе 3 •
Глава 4 Исследование корреляционной связи дисперсии ТЭС режущего 120 инструмента с его линейным износом на примере разверток
4.1 Связь дисперсии ТЭС с линейным износом инструмента
4.2 Исследование ТЭС режущих кромок разверток с различной

степенью износа
4.3 Исследование термо-ЭДС при обработке отверстий раз-
вертками с различной степенью износа
Выводы по главе 4
Заключение
Список использованных источников
Приложение А
Приложение Б
Приложение В

верхности и зон повышенной температуры, где износ инструмента идет наиболее интенсивно.
Знание законов распределения температур по площадкам контакта позволит не только обоснованно подходить к выбору режимов резания, но и повысить период стойкости инструмента, снизить себестоимость обработки резанием, повысить качество обработанной поверхности.
1.6 Методы контроля температуры при резании
Все существующие методы измерения температуры практически предназначены для определения усредненных температур на значительных площадях поверхностей или в значительных объемах материала. Их можно разделить на две группы: расчетные и экспериментальные.
Расчетные методы заключаются в математическом моделировании тепловых полей в зоне резания с использованием теории теплопроводности. Решение данной задачи было предложено В.В. Томпсоном (Кельвином) [10], и развито в трудах А.Н. Резникова. Им были созданы формулы учитывающие переменную интенсивность источника тепла на передней поверхности инструмента, теплообмен в системе стружка-инструмент-заготовка, а также наличие источника теплоты от задней поверхности. Однако, аналитический расчет температуры в зоне резания представляет значительные трудности, так как необходимо решать контактную тепловую задачу при весьма сложных граничных условиях, которые определяются выбранной математической моделью. Всё это ведет к весьма громоздким решениям, а некоторое приближение заданных условий приводит к серьезным погрешностям в расчетах.
Экспериментальные методы регистрируют температуру в различных точках режущего инструмента и изделия и в свою очередь делятся на методы