Дослідження теплового поля твердосплавних пластин з багатошаровим покриттям

Abstract

У даній роботі основна увага приділяється розрахунку теплових профілів в різці з багатошаровим покриттям і покриттям без шару. Виміряні дані і експеримент, представлені в цій роботі, дозволили провести детальний аналіз температури в інструменті під навантаженням. Для отримання фактичних даних були проведені стійкісні випробування токарних різців з твердосплавними різальними пластинами відомих фірм-виробників. Випробування припинялись при досягненні часу роботи різця, що дорівнює 15 хвилинам, або ж при досягненні критичного зносу різальної пластини. Побудована математична модель теплового поля методом скінченних елементів на прикладі ріжучого інструменту. Створено оригінальну програму для проведення чисельних розрахунків, елементи якої можуть буті використані для чисельного розрахунків при розв'язанні подібних завдань. Розрахунки показують, що покриття з низькою теплопровідністю служать в якості теплового екрана. Це, зокрема, призводить до більш високих температур на поверхні інструменту, в той час як температура в підкладці зменшена. Зменшення пластичної деформації в підкладці вважається важливим фактором більш тривалого терміну служби інструменту. Можна зробити висновок, що нова розроблена модель дозволяє не тільки докладне і кількісне дослідження покриття, але також забезпечує докладну фізичну температуру в інструменті. Дана робота дозволяє частково знизити витрати на проведення експериментальних досліджень при вивченні питання розподілу температури в ріжучому інструменті.