45875

Тепловые явления при резании. Баланс теплоты при резании металлов. Температура резания

Доклад

Производство и промышленные технологии

Температура резания. Исследования процессов теплообразования при резании позволили определить направление и интенсивность тепловых потоков градиенты температур в контактных областях и характеристики температурного поля в зоне резания деталью и окружающей средой а также получить качественное и количественное представление о тепловом балансе при резании различных материалов. Ребиндера установлено что более 995 работы резания переходит в тепло. Температура резания.

Русский

2013-11-18

860.6 KB

55 чел.

90  Тепловые явления при резании. Баланс теплоты при резании металлов. Температура резания.

При резании почти вся механическая энергия, затрачиваемая на деформирование, разрушение и трение, переходит в тепловую. Исследования процессов теплообразования при резании позволили определить направление и интенсивность тепловых потоков, градиенты температур в контактных областях и характеристики температурного поля в зоне резания, деталью и окружающей средой, а также получить качественное и количественное представление о тепловом балансе при резании различных материалов. Знание этих закономерностей имеет большое значение для рационального конструирования и эксплуатации режущих инструментов, применения эффективных методов смазки и охлаждения, повышения точности и качества поверхности обработанных деталей.

Опытом П. А. Ребиндера установлено, что более 99,5% работы резания переходит в тепло. Можно выделить основные 3 зоны тепловыделения:

  1.  Зона пластической деформации  Qg.
  2.  Теплота, выделяемая вследствие трения стружки о переднюю поверхность инструмента Qтп.
  3.  Теплота, выделяемая вследствие трения задней поверхности инструмента с заготовкой Qзg.

Образовавшееся тепло расходуется по 4-м основным направлениям: Q1-тепло уносимое стружкой; Q2 – тепло переходящее в режущий инструмент; Q3 – тепло передаваемое заготовке; Q4 – тепло выделяемое в атмосферу.

Qg+ Qтп+ Qзg= Q1+ Q2+ Q3+ Q4   уравнение теплового баланса.

При резании, в любой момент времени должно сохраняться равенство между приходной и уходящей частями тепловых потоков, т.е. соблюдаться тепловой баланс.

В приходной части наибольшее количество тепла выделяется за счёт пластической деформации, а в расходной части наибольшее количество тепла уносится стружкой.

 

Рис.6.Схема распространения тепловых потоков.

Температура резания. Экспериментально, зависимость между температурой резания, скоростью, толщиной и шириной срезаемого слоя, причём степенные показатели находятся в зависимости n>y>x , что указывает на наибольшее влияние скорости резания на температуру. Затем толщины а и в наименьшей степени ширины срезаемого слоя. Неодинаковое влияние толщины а и ширины в срезаемого слоя на температуру, объединяется следующим образом:

Резцы 1,2, в единицу времени срезают один и тот же по площади слой металла.  f=2ab – площадь срезаемого слоя. Однако, резец 1 работает в более благоприятных условиях, т.к. тепло более равномерно распределяется  вдоль режущей кромки.

Если заменить толщину срезаемого слоя а, и ширину b на соответственно подачу S и глубину резания t, то можно получить соотношение для режима резания и температуры.

Теплота, выделяющаяся в процессе резания, нагревает стружку, заготовку и инструмент, создавая при этом, определённые температурные поля. Для стружки температурное поле имеет вид:

Для заготовки температурное поле имеет следующий вид:

Для инструмента показаны температурные поля, по передней и задней поверхностям инструмента:


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65862. Этнография и этнология 26.5 KB
  В 19 веке начинает складываться теоретические основы антропологии и кроме термина антропология начинают активно использоваться термины этнография и этнология. В англоязычных странах был предпочтительнее антропология. Основные подходы к изучению проблем человека: Философский появляется...
65863. Микропроцессорные системы (МП системы) 90.5 KB
  Модуль вода вывода является специфическим для управляющих систем и содержит узлы позволяющие общаться с внешними переферийными устройствами датчиками и исполнительными механизмами. Периферийные устройства работающие с системой могут быть многочисленными.
65864. Морфемика как раздел языкознания 116 KB
  Таким образом, у морфемики, словообразования, морфонологии и морфологии частично совпадает объект изучения – морфемы (частично, потому что словообразование и морфемика занимаются не только морфемами). Но так как изучаются морфемы под разными углами зрения, у названных дисциплин разные предметы.
65865. Принципы классификации звуков (фонем) 97.71 KB
  Принципы классификации звуков фонем Противопоставление гласных и согласных звуков фонем Принципы классификации согласных Классификация согласных по способу образования Классификация согласных по месту образования Классификации согласных по шумности сонорности и силе артикуляции...
65866. Проблема определения слова 103.5 KB
  Несмотря на то что для носителей всех языков слово является несомненной реальностью что носители языка на интуитивном уровне чувствуют границы слова дать научное определение слова чрезвычайно трудно В истории науки было предложено более 70 различных критериев определения слова в основе которых...
65867. Сущность и функции языка 154 KB
  Считается что понимание сущности языка связано с ответом по крайней мере на два вопроса: идеален язык или материален является ли язык биологическим психическим социальным или индивидуальным явлением В истории языкознания известны разные ответы на эти вопросы...
65869. КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ 47 KB
  Энергетические условия процесса кристаллизации При переходе из жидкого состояния в твердое образуется кристаллическая решетка возникают кристаллы. Эта температура ts и есть равновесная или теоретическая температура кристаллизации.
65870. Культура Київської Русі у контексті загальноєвропейського культурного розвитку (IX – ХІІІ ст.) 546.8 KB
  Складність вивчення культури Київської Русі, особливо її ранніх етапів, пояснюється браком писемних джерел. Античні автори, які добре знали Середземномор'я, щонайбільше лише згадували про наших далеких предків, про місцевості і народи, які жили на північ від Дунаю і Чорного моря.