Способ определения температуры в зоне резания

Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл,2В 24 В 49/ В 23 С 15/ заявки Государствеииый иомите Совета Министров СССР по делам изооргтеиий и открытий(72) Авторы изобретени рипко Сухобрус(71) Заявите рдена Трудового Красного Знамени институт сверхтвердых материалов АН Украинской ССР ПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ В ЗОН РЕЗАНИЯакладным ермоэлектродом и инстциенту термо-ЭДС графимость температуры отала термоэлектодов вта и находят методом эатуру, получаемую приэлектрического матерна,уме нто по коэффи троят зависс доли плообщей плокстр ап оля.цади матерт щади контак циитемпер резанииа. хоупкого ди Изготовматериала хрупкогому уменьработкитрода и,ение термоэлектрода из приводит к значительно гцы,в энергоемкости об заготовки и термоэлек шению Раз материало Известен способ определения температуры в зоне резания при обработке диэлектрических материалов ( в частности, стеклопластика) путем замера термо-ЭДС, всзникающей между инструментом и закладнымтермоэлектродом, выполненным из металлической фольги, например алюминиевой.Однако известный способ не позволяет получить высокую точность измерения, так как тепловые явления, сопровождающие механическую обработку хрупких материалов, качественно й количественно отличаются от те- пловых явлений при резании металлов. Это объясняется тем, что при резании металлайо сравнению с обработкой хрупкого матери- Ы ала затрачивается дополнительная энергия на пластическую деформацию, Соответственно, температура контакта инструмент - металл значительно выше, чем в контакте инструмент - хрупкий материал. При этом не известно, какой текапературе соответствует замеряемая термо-ЭДС-температура резания обрабатываемогохрупкого материала, (температуре перерезаемого металлического термоэлектрода или какой-то промежуточной 25 температуре). Кроме того, коэффициент те. мо-ЭДС закладного металлического термоэлектрода по отношению к инструменту срав нительно низок и недостаточна чувствительность измерений,Для повышения точности и чувствительности определения температуры, последовательно обрабатывают по меньшей мере две заготовки с термоэлектродами, характеризующиеся разпичной долей плотцади материала термоэлектродов в обтцей площади контакта инструмента с заготовкой. По результатам замера термо-ЭДС термопары, образованнойсоответственно, разницы в температуре резания.К оэффициент т ермо-ЭДС и олунроводникс- обвых материал ов таких, как кремний,ладаюцшх хрупким характером разрушения, бзначительно выше, чем у металлов или таких хрупких электропроводных материалов,как графит или карбид кремния Поэтомупри использовании в качестве материала термоэлектрода полупроводников чувствитель- Оность измерений значительно выше, чем в4известных спосоЬах.На фиг,1 изображен составной образец;на фиг, 2 - сечение по А-А на фиг, 1; нафиг, 3дан график зависимости температуры от доли площади контакта сверло-термоэлектродв общей плошади контакта сверло-образец.Для определения температуры в зоне резания при сверлении кристаллического кварца алмазным кольцевым сверлом изготовляют составной образецсклеенный шеллакомиз кремния(термоэлектрод) и кристаллическо;окварца (заготовка) (см,фиг,1). Затем последовательно сверлят три отверстия, отличающиеся между собой долей площади кон- Итакта режущей кромки сверла с термоэлектродом в общей площади контакта режущейкромки сверла с составной заготовкой.При сверлении отверстия Б (см, фиг. 1)адоля площади контакта инструмент-термот , 30электрод в общей плошади контакта составляла 100%, так, как сверлят только кремний, Термо-ЭДС термопары кремний-сверлопри этом составляет 27 мв. По замереннойтермо-ЭДС и коэффициенту термо-ЭДС, рав 35ному дпя нашего случая 175 мкв/град, находят температуру в зоне резания (конкретно 27 мв: 175 мкв/град =155 оС),Аналогичным образом определяют температуру при доле площади контакта истру=.40мент-термоэлектрод в общей плошади контакта 50% (отверстие В) и 25% (отверстие Г). Зона контакта сверла с обрабатываемым образцом видна на сечении по А-А.,45Затем наносят точки, соответствующие значениям температур, определенных по величи-,не:ормс-ЭДС и коэффициенту термо-ЭДГ паграфик, выражающий зависимость температу-ры от доли плошади контакта сверло-термс 59 электрод в общей площади контакта сверло- образец (см,фиг, 3). Обозначение точек на фиг, 3 соответствует обозначению отверстий на фиг, 1,Для определения интересующей температуры в зоне резания при сверлении только кварца через нанесенные экспериментальные точки Б,В и Г (см. фиг.2) проводят прямую до пересечения в осью ординат (точка Д).По ординате Д судят о температуре в зоне резания при сверлении кварца, которая для условий описанного эксперимента составляет 390 оСОписываемый способ может быть с успехом осуществлен на различных .операциях алмазной обработки - резке кругами с наружной и внутренней режущей кромкой, плоском шлифовании торцом чашечногокругаидр.ф ор мула изобретения1, Способ определения температуры в-зоне резания при обработке хрупких диэлек-трических материалов алмазно-абразивныминструментом путем замера термо-ЭДС между инструментом и закладным термоэлектродом, отличающийся тем,что,сцелью повышения точности измерений, последовательно обрабатывают по меньшей мере две заготовки с термоэлектродами, характеризующиеся различной долей площадиматериала термоэлектоодов в общей площади контакта инструмента с заготовкой, после чего по результатам замера термо-ЭДСтермопары, образованной закладным термоэлектродом и инструментом, и по коэффициенту термо-ЭДС строят зависимость температуры от доли пло.цади материала термоэлектродов в общей пло цади контакта и находят методом экстраполяции температуру,получаемую при резании хрупкого диэлектрического материала,2.Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что используют термоэлектроды,изготовленные из материала, обладающегохрупким характером разрушения аналогично