Тепловые явления в процессе резания

В процессе резания образуется теплота, общее количество которой складывается из теплоты, выделяемой за счет: 1) трения стружки о переднюю поверхность инструмента, 2) трения задних поверхностей инструмента о заготовку, 3) деформации металла (рис. 69). Из зоны резания тепло отводится стружкой (25-85 %), поглощается заготовкой (10-50 %) и инструментом (2-8 %), а также излучается в окружающую среду (рис. 69).

Уравнение теплового баланса процесса резания:

Q₁ + Q₂ + Q₃ = Q_стр + Q_инстр + Q_заг + Q_изл.

Теплообразование вредно, так как инструмент теряет режущие свойства, изменяется его геометрия, из-за чего возникают отклонения размеров и формы обработанной поверхности от заданных. Нагрев заготовки также приводит к изменению ее размеров и формы.

Для уменьшения вредного влияния теплоты на качество обработки применяют смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ). Это водные растворы солей, эмульсии, минеральные масла, сульфофрезолы (масла с добавками фосфора, серы, хлора), керосин и др.

Жидкости снижают трение стружки об инструмент и инструмента о заготовку, уменьшают количество выделяемой теплоты и отводят ее во внешнюю среду. Смазывающее действие жидкостей препятствует налипанию металла на инструмент, в результате качество обработки повышается.

При черновой обработке необходимо сильное охлаждение, поэтому применяют эмульсии. При чистовой обработке, когда требуется получить высокое качество обработанной поверхности, используют различные масла.

Жидкость обычно подают под напором через узкое сопло на переднюю поверхность инструмента, иногда распыляют в виде тумана.