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

54 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

22462. Предмет, метод, цели и задачи товароведения как научной дисциплины 16.02 KB
  Товароведение - наука и учебная дисциплина об основополагающих характеристиках товаров, определяющих их потребительскую ценность, и факторах обеспечения этих характеристик или комплексная дисциплина, которая изучает потребительскую стоимость...
22463. Роль и значение товароведения в таможенном деле 17.68 KB
  Внешнеторговая деятельность – это деятельность по осуществлению сделок в области внешней торговли товарами, услугами, информацией и интеллектуальной собственностью. Она регулируется Федеральным законом...
22464. Товар в таможенном деле. Товар как объект исследования при таможенном декларировании и контроле. Товары риска и товары прикрытия 28.32 KB
  Потребительная стоимость товаров выступает как мера их полезности и проявляется через основополагающие товароведные характеристики. Характеристика – совокупность отличительных свойств, признаков предмета или явления.
22465. Сущность и цели классификации товаров. Методы классификации 17.85 KB
  Развитие товароведения, совершенствование организации торговли, осуществление маркетинговой деятельности невозможны без объединения товаров в классы, группы и другие категории классификации