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

71132. Ферментеры 995 KB
  В зависимости от условий проведения осуществляемых процессов ферментеры делят на следующие группы: На практике ферментеры одной и той же конструкции могут быть использованы для разных процессов. К этой группе относятся ферментеры с различной конструкцией барботеров а также эрлифтные и барботажноэрлифтные.
71133. Ферментеры для твердофазного культивирования 358 KB
  Накопление пены способствует усилению массообменных процессов в системе газ-жидкость и биосинтеза. Разрушение пены происходит при соприкосновении пузырьков пены с поверхностью вращающегося вертикально диска. В таких устройствах отделение бражки от пены происходит...
71135. Травматический шок 23.01 KB
  Шок - удар, толчок, потрясение, столкновение. Это слово впервые появилось в медицине в 1737 году благодаря переводу книги консультанта армии Людовика 15 Генри Ле Драна. И так, под шоком следует понимать нарушение жизнедеятельности организма, возникающее в результате действия чрезвычайного раздражителя.
71136. ТЕРМИЧЕСКИЕ ПОРАЖЕНИЯ. ОЖОГИ 29.21 KB
  При ведении боевых действий термические факторы использовались в глубокой древности. В настоящее время ожоговая травма наиболее часто встречается в морских сражениях. Термические ожоги в современной войне являются одним их ведущих видов поражения.
71137. Синдром длительного раздавливания 19.98 KB
  Нейрорефлекторный компонент в частности длительное долевое раздражение имеет ведущее значение в патогенезе СДР посредством нарушения деятельности органов дыхания кровообращения; наступает рефлекторный спазм сосудов угнетение мочеотделения сгущение кровипонижение устойчивости организма к кровопотере.
71138. ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ОКАЗАНИЯ ХИРУРГИЧЕСКОЙ ПОМОЩИ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ И В ДЕЙСТВУЮЩЕЙ АРМИИ 25.41 KB
  Объектами изучения военно-полевой хирургии являются: патология боевых повреждений их диагностика клиническое течение методы лечения а также организация оказания хирургической помощи раненым и пораженным на этапах медицинской эвакуации в действующей армии и в тылу страны.
71139. ОГНЕСТРЕЛЬНЫЕ РАНЕНИЯ 25.6 KB
  При этом могут быть как чистые то есть обычные огнестрельные раны так и раны в сочетании с лучевой болезнью раны загрязненные радиоактивными и отравляющими веществами а также микроорганизмами при применении бактериологического оружия.
71140. СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ В ОРГАНИЗАЦИИ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА 63 KB
  Понимание и учет этих объективных особенностей строительства необходимое условие правильного выбора форм и методов организации и управления строительным производством. Первой особенностью строительного производства является неподвижность и территориальная закрепленность продукции...