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

34339. Фосфорная кислота 24 KB
  Н3РО4 безводная фосф кислота представляет собой бесцветное вещество плавящиеся при температуре 42. Однако на практике имеют дело с жидкой Н3РО4 что объясняется склонностью Н3РО4 к переохлаждению при темп 121С При небольшом переохлаждении она представляет собой густую сиропоподобную жидкость плотностью 188 г см^3 При нагревании водные растворы ортофосф кислоты теряют воду образуя пирафосфорная а затем метофосф кислота. Безводная ортофосф кислота очень агрессивна.
34340. Особенности производства калийных удобрений 29 KB
  Выделение хлористого калия из сильвинитовых руд может быть основано на различии механических физических или химических свойств составляющих компонентов. Переработка сильвинитов для получения хлористого калия по галургическому методу основана на физикохимических особенностях системы NCl КС1 Н2О. Эта особенность системы NCl КС1 Н2О используется для производства хлористого калия из сильвинитов по галургическому методу. Рационально построенная схема производства хлористого калия из сильвинита должна учитывать следующие технологические...
34341. Фосфорные минеральные удобрения 24 KB
  Фосфорные минеральные удобрения Фосф. К фосфорным удобрениям относятся простой и двойной суперфосфат принадлежащие к классу водорастворимых удобрений и комплексные удобрения. Фосфор вносят в почву и с помощью сложного удобрения аммофоса. Фосфорные удобрения получают как физическими так и химическими методами.
34342. Технология производства и экономическая эффективность выпуска и использования пластмасс 30.5 KB
  Технология производства и экономическая эффективность выпуска и использования пластмасс. Изделия из пластмасс наиболее часто получают методами горячего прессования литья под давлением экструзии выдувания обработки резанием. Прессование применяется главным образом для переработки термореактивных пластмасс. термореактивная смола переводится в плавкое состояние при котором и происходит вторая стадия процесса формование; затем происходит реакция поликонденсации и пластмасса отверждается становясь неплавкой и нерастворимой.
34343. Сырьевые материалы и основы производства резины 28 KB
  Резину изготавливают с помощью вулканизации. В результате вулканизации каучук превращается в прочную эластичную упругую массу – резину. В результате вулканизации молекулы каучука сливаются между собой дисульфидными мостиками в одну трехмерную макромолекулу. Большую роль играют так называемые ускорители вулканизации – органические соединения содержащие серу или азот меркаптобензтиазол дифенилгуанидин и др.
34344. Основные свойства и назначения природных и искусственных строительных материалов 21 KB
  Основные свойства и назначения природных и искусственных строительных материалов. Основные свойства строительных материалов можно разделить на несколько групп. К 1ой группе относятся физические свойства материалов: плотность и пористость. Ко 2й свойства характеризующие устойчивость материала к воздействию воды и низких температур: водопоглощение влажность влагоотдача гигроскопичность водопроницаемость водо морозостойкость.
34345. Классификация и свойства керамических материалов 21.5 KB
  Классификация и свойства керамических материалов Керамические строительные материалы – это искусственные каменные изделия получаемые из глиняных масс с добавками или без добавок других материалов путем формования и последующего обжига. Керамические материалы и изделия классифицируются по различным признакам. В зависимости от структуры керамические материалы разделяют на две основные группы: Плотные спекшиеся имеющие блестящий раковистый излом не пропускающие воду с водопоглощением менее 5 клинкерный кирпич для мощения дорог плитки для...
34346. Технология производства керамического кирпича 23 KB
  Технология производства керамического кирпича Несмотря на обширный ассортимент разнообразие форм и свойств керамических изделий основные этапы их производства являются общими и включают следующие стадии: Карьерные работы добыча транспортирование и хранение запаса глин подготовку глиняной массы формование изделий сушку отформованных изделий обжиг высушенных изделий обработку изделий глазурование ангобирование и прочее и упаковку. Формование изделий осуществляется преимущественно на прессах: при первом способе подготовке глиняной...
34347. Основные свойства, классификация и назначение стеклянных изделий 22 KB
  Материалы и изделия из стекла применяемые в строительстве в зависимости от назначения разделяются на следующие группы: Материалы для заполнения проемов зданий и сооружений – наиболее обширная группа строительных материалов из стекла включающая листовые стекла различных видов и стеклопакеты; в свою очередь листовое стекло подразделяется на листовое оконное витринное полированное и неполированное армированное узорчатое увиолевое трехслойное закаленное и др.; Материалы для строительных конструкций – профильное стекло стеклоблоки;...