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

59 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

334. Организация работы воспитателя в логопедической группе для детей с общим недоразвитием речи 195.5 KB
  Обучение детей с общим недоразвитием речи по коррекционной программе в условиях специализированной группы для детей с общим недоразвитием речи позволяет устранить речевые нарушения и подготовить детей к обучению в школе.
335. Жилой 5-ти этажный 2 секционный дом в город Чита 185.5 KB
  Архитектурно-конструктивная часть Фасад 1-9; План 1-го и типового этажей. генеральный план. Схемы расположения фундаментов, плит перекрытия и покрытия; план кровли, разрез 1-1 конструктивные узлы. Защита конструкций от коррозии, гниения и возгорания.
336. Древнейший период истории Сурского края 27.5 KB
  Исследователи выделяют следующие этапы начальной истории человечества: палеолит(древний каменный век)-2,6 млн.- 10 тыс.лет до н.э.; мезолит-10 тыс.-6 тыс.лет до н.э.; неолит(новый каменный век)-6 тыс.-4-3 тыс.лет до н.э.; энеолит(медно-каменный век) 4-3 тысячелетия до н.э.
337. Расчёт области несмешиваемости в системе In-Ga-Sb 236 KB
  Термодинамические модели растворов. Гетерогенные равновесия в трехкомпонентных системах с двумя двойными полупроводниковыми соединениями. Несмешиваемость и спинодальный распад. Расчет области несмешиваемости квазибинарной тройной системы InGaSb.
338. История менеджмента. Природа управления и исторические тенденции его развития 358 KB
  Природа управления и исторические тенденции его развития. Отличия японской и американской модели менеджмента. Основные выводы по классическому направлению в менеджменте. Четвертая революция в менеджменте.
339. Исследование параметров двигателя постоянного тока с независимым возбуждением 364 KB
  Построение естественной (идеальной) механической характеристики ДПТ с независимым возбуждением. Искусственная механическая характеристика ДПТ с независимым возбуждением при пониженном напряжении на обмотке якоря.
340. Экономика вопросы для подготовки к экзамену 338.5 KB
  Производство и производственные возможности общества. Воспроизводство и экономический рост. Циклический характер экономического развития. Кредитные учреждения и их функции. Влияние НТП и инвестиционных проектов на развитие страны. Валютный рынок.
341. Государство российской империи в период абсолютизма. Губернская реформа 1775 года 245.5 KB
  Преобразования в государственном управлении в царствовании Екатерины II. Губернская реформа 1775 года. Государственное управление в эпоху дворцовых переворотов. Политические реформы Петра I. Положение Русской Церкви до реформ.
342. Принципы функционирования различных входных цепей 283 KB
  Схема исследования входного устройства профессионального радиоприемника состоящего из противолокационного фильтра и аттенюатора. Схемы исследования низкочастотной входной цепи профессионального радиоприемника.