Температурное поле стружки

ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ СТРУЖКИ И РЕЗЦА [c.103]

Температурное поле стружки и резца [c.66]

Рис. 22.13. Температурное поле резца и стружки а — на передней поверхности 5 — в главной секущей плоскости

Выделяясь в зоне стружкообразования и в местах контакта стружки с резцом и резца с заготовкой, тепло оказывает большое влияние на состояние трущихся поверхностей (изменяя коэффициент трения), на точность обработки, на весь процесс резания и связанные с ним явления (наростообразование, упрочнение, износ инструмента, деформации и др.). В связи с этим необходимо знать влияние различных факторов на тепловыделение, распределение температурных полей и методы определения температуры в процессе резания. [c.100]

Охлаждающее действие СОЖ на разных операциях обработки резанием проявляется по-разному вследствие большой специфики условий теплообмена при их выполнении. Непосредственный результат охлаждающего действия СОЖ заключается в изменении температурного поля системы твердых тел (инструмента, обрабатываемой детали и стружки), взаимодействующих при резании. Следствием этого является повышение точности обработки из-за снижения температурных деформаций и стойкости режущих инструментов за счет снижения температуры и благоприятного изменения распределения ее на контактных поверхностях. [c.150]

ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ РЕЗЦА И СТРУЖКИ [c.133]

Разобранные методы дают возможность установить общий баланс теплоты, возникающей при резании, и составить температурное поле резца, стружки и заготовки. [c.133]

Рис. 8.12. Температурное поле в стружке (по результатам эксперимента)

Рис. 8.13. Расчетное температурное поле в стружке

Три источника тепла образуют температурное поле в зоне резания (рис. 15) тепло, возникающее в зоне пластической деформации срезаемого металла Сп.д тепло, возникающее в результате трения стружки и передней поверхности инструмента рт тепло, являющееся результатом упругой деформации обработанной поверхности и ее трения с задней поверхностью инструмента Qy.д. [c.23]

Из экспериментов по резанию с нагревом взяты коэффициент укорочения стружки к = 2,Ъ, а также длины контактов /1 = 3,6 мм и /2 = 0,2 мм. Для сравнения на рис. 26, б приведено температурное поле в зоне резания при нагреве заготовки одновитковым индуктором ТВЧ той же эффективной мощности, а на рис. 26, в — поле, возникающее в зоне резания как результат электроконтактного нагрева. Чтобы обеспечить сопоставимость температурных полей, коэффициент укорочения стружки к и длины контактов /] и 2 для двух последних случаев были приняты такими же, как для плазменного нагрева, а электрическая мощность при ЭКП [c.59]

Рис. 46, Температурное поле в планшайбе карусельного станка, вызванное теплообменом со стружкой, попавшей на поверхность планшайбы при ПМО

Различные участки стружки и резца имеют неодинаковую температуру. На фиг. 26 показан характер температурного поля в обрабатываемом металле. Наибольшая температура стружки наблюдается на тех участках, где стружка соприкасается с передней поверхностью резца. [c.74]

Температурное поле обтачиваемой заготовки приведено на рис. 30. Там же схематически изображена форма образующей обточенной детали после ее охлаждения до температуры окружающей среды. Для определения диаметра детали в разных сечениях при расчете можно исходить из постоянного температурного поля, вводя поправочный коэффициент При д = О величина k = О, так как деталь еще не нагрелась при обработке средней части детали и = 0,6 -ь 0,7 в конце обработки = 2 2,8 (у самого торца детали). Увеличение длины детали от нагрева можно определить, считая температурное поле постоянным. Большие тепловые деформации наблюдаются при односторонней обработке длинных заготовок типа планок, реек, а также пластин и плит. Тепловые деформации обрабатываемых заготовок могут быть уменьшены обильным подводом охлаждающей жидкости в зону резания повышением скорости резания, в результате чего большая доля тепла отводится в стружку чередованием операций с большим и меньшим нагревом заготовки устранением накопленного ранее в заготовках тепла достаточной выдержкой на транспортирующем устройстве или в таре шлифованием заготовок кругами больших диаметров. Влияние ошибок обработки из-за тепловых деформаций может быть уменьшено рациональным распределением этих ошибок по полю допуска детали. [c.94]

Несмотря на значительные успехи, достигнутые в использовании аналитических методов для изучения тепловых явлений в зоне деформации и на контактных поверхностях инструмента, экспериментальные методы благодаря их надежности и простоте являются главным инструментом исследования. Основными объектами изучения являются а) количество выделяемого при резании тепла и его распределение между стружкой, деталью и инструментом б) температура, устанавливающаяся на контактных поверхностях инструмента в) температурные поля в зоне деформации и режущем клине инструмента. [c.142]

Основным недостатком всех экспериментальных методов является невозможность с их помощью получить достоверные температурные поля в стружке и режущем клине инструмента. Построение температурных полей стало возможным благодаря использованию метода источников тепла, позволяющего сравнительно простыми математическими способами получать приемлемые инженерные решения 173, 74, 80]. Сущность метода источников состоит в следующем температурное поле, возникающее в теплопроводном теле под действием источника тепла любой формы, движущегося или стационарного, действующего временно или непрерывно, можно получить как резуль- [c.155]

Деталь можно рассматривать как полуограниченное пространство. Температурное поле в детали образуется в результате наложения температурных полей, возникающих от двух источников тепла (I — I) 9я и 9тз и одного стока тепла Источник на условной плоскости сдвига является плоским, имеет постоянную интенсивность, и его мощность зависит от количества тепла, переходящего в стружку. По отношению к детали он является подвижным, перемещающимся со скоростью, равной скорости резаиия. На площадке контакта задней поверхности с поверхностью резания действует второй плоский источник переменной интенсивности, убывающей от лезвия к концу площадки. По отношению к детали он также является движущимся со скоростью V. Его мощность определяется работой трения на задней поверхности На площадке контакта, кроме того, расположен сток тепла постоянной интенсивности отражающий теплообмен между деталью и инструментом. [c.158]

Для реализации расчетов температурных полей в стружке, инструменте и заготовке тепловые источники и (см. рис.4.1) подвергаются [c.95]

К способам измерения температуры процесса резания относятся калориметрический метод, метод термопар, применение волоконно-оптических термопреобразователей и термопреобразователей сопротивления, использование термоиндикаторов, а также бесконтактные способы измерения температуры. При этом может измеряться средняя температура, локальная температура, определяться закономерность распределения температуры на трущихся площадках инструмента или температурное поле в целом. Местом измерения может служить инструмент, заготовка, стружка или охлаждающая среда. [c.96]

Механическая работа, затрачиваемая на пластическую деформацию и разрушение металла в процессе стружкообразования и образования новой поверхности, а также работа сил трения по передней и задним поверхностям инструмента почти полностью превращается в теплоту. Теплота, выделяемая в зоне резания, нагревает стружку, обрабатываемую заготовку и режущий инструмент, в которых образуются температурные поля. Наибольшая температура, возникающая в процессе резания, не должна превышать темпера-туростойкости инструментального материала. [c.72]

Кроме температуры необходимо знать температурное поле в зоне резания. Под температурным полем понимается совокупность различных значений температур во всех точках определенного участка деформированного слоя или инструмента в определенный момент. На рис. 22.13 приведены изотермы температурного поля резца и стружки при точении без охлаждения резцом из твердого сплава Т14К8 стали ШХ15 (v= 80 м/мин 4,1 мм 5=0,5 мм/об). Как видно из рисунка, наибольшая температура у места контакта стружки с передней поверхностью инструмента. [c.457]

Процесс резания сопровождается выделением значительного количества тепла, образуемого в результате деформации и трения по соприкасающимся поверхностям трущейся пары резец — заготовка и резец — стружка. Деформация и тепло непосредственно влияют на характеристику температурного поля в зоне резания, что приводит к изменению механических свойств прирезцового слоя обрабатываемого металла. [c.545]

ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ В СТРУЖКЕ. Измерение температуры в стружке в процессе резания было осуществлено на основе методики, схема которой показана на рис. 8.11. Концы изолированных константановых проволочек диаметром 0,12 мм были закреплены в глухих отверстиях, просверленных в стальном бруске на разной глубине /г, в пределах толщины срезаемого слоя а = 1,25 мм. Под действием сил, развиваемых строгальным резцом, двигающимся со скоростью V, металл срезаемого слоя пластически деформировался и константановые проволочки прочно защемлялись каждая в своем отверстии, образуя полуискусственные термопары обрабатываемая сталь — константан. Свободные концы термопар присоединялись к бруску в достаточно удаленной от зоны резания точке 2. В процессе строгания в местах защемления 7 проволочек возникала ТЭДС, которая измерялась электронным осциллографом. По результатам такого измерения было построено температурное поле в стружке (рис. 8.12). В разных точках только что сформировавшейся стружки температура различна. Наиболее высокую температуру стружка имеет в локальном приграничном слое того отрезка опорной поверхности, которым она в данный момент скользит по контактной поверхности лезвия резца. Выделяющаяся при скольжении теплота нагревает прирезцовые слои стружки по мере ее продвижения от верщины резца и изотерма с максимальной [c.115]

Исследуя теплофизические явления в процессе резания металлов, проф. А. Н. Резников предложил для аналитического расчета температур в зоне резания теоретически выведенные им уравнения. На рис. 8.13 приведено температурное поле в стружке, построенное А. Н. Резниковым по результатам аналитического расчета, выполненного для случая резания стали марки ШХ15 резцом, оснащенным пластинкой твердого сплава марки Т14К8 со скоростью резания и = 80 м/мин, подачей 5 = 0,5 мм/об, глубиной резания г = 4,1 мм без охлаждения. [c.116]

При расчете температурного поля сделаны существенные допущения, упрощающие физические процессы, происходящие в зоне резания а) все сложное поле деформаций заменено одной плоскостью скалывания (плоский наклонный источник тепла постоянной интенсивности) это в значительной степени занижает количество тепла, выделивщегося при деформации б) на площадках контакта стружки и детали с инструментом имеют место [c.66]

Вследствие теплопроводности нагревается также тело режущего-инструмента и обрабатываемая заготовка. Температура распределяется как в инструменте, так и в стружке весьма неравномерно. Мы имеем, следовательно, дело с температурными полями. Изучение температурных явлений и полей представляет собой вторую-физическую проблему курса обработки жталлов резанием. [c.15]

Постоянство этой температуры указывает, что тепловой процесс стационарен сколько тепла образовалось в зоне резания, столько же и ушло из нее за тот же период врежни. Отсюда следует, что и температурное поле в резце и стружке через 10—20 сек. делается стационарным. [c.99]

Поэтому рядом физиков разработан метод интегрирования дифференциальных уравнений теплопроводности для расчета температурных полей. Известны работы советских и зарубежных исследователей, которые применили частные решения дифференциальных уравнений теплопроводности для определения температурных полей в стружке, резце и обрабатываемой заготовке (канд. техн. наук М. Я. Левицкий, д-р техн. наук А. Я. Малкин, канд. техн. наук Б. Я. Борисов, д-р техн. наук проф. А. Н. Резников и дрО- [c.106]

Наиболее интенсивному тепловому воздействию подвергается режуший инструмент, так как он при резании находится в зоне высоких температур. Изменения температурного поля приводят к изменению размеров режущего инструмента и появлению пофешностей обработки. Теплота распределяется между деталью, режущим инструментом и стружкой следующим образом [c.266]

Для расчета температурных полей в стружке, детали и режущем клине инструмента можно принять следующую упрощенную схему расположения источников тепла, показанную на рис. 118 (для удобства изображения источников деталь, стружка и инструмент раздвинуты). Сливную стружку можно рассматривать как бесконечный стержень толщиной а . Температурное поле в стружке образуется в результате наложения температурных полей, возникающих под действием двух источников и одного стока тепла. Первый плоский источник равномерной интенсивности расположен на условной плоскости сдвига. По отношению к стружке он является наклонным движущимся источником, скорость которого равна скорости стружки Его тепловая мощность определяется работой пластической деформации и коэффициентом определяющим, какая часть тепла деформации остается в стружке. Второй плоский источник тепла переменной ннтенсивности расположен на передней поверхности инструмента. По отношению к стружке он также является движущимся со скоростью Мощность источника определяется работой трения на передней поверхности инстру- [c.157]

На рис. 120 изображены рассчитанные аналитически температурные поля в стружке, детали и резце в сечении главной секущей плоскостью, проходящей через середину рабочей длины главного лезвня, а на рис. 121 — температурное поле передней поверхности резца. [c.161]

Рассмотрим влияние на температурное поле элементов геометрии резца. Увеличение переднего угла у снижает работу резания в связи с уменьшением силы Р-, но в то же время ухудшает теплоотвод в Зоне резания. Исследования А. М. Даниеляна показывают, что изменение переднего угла в пределах 25—15° не оказывает заметного влияния на температуру контакта, а дальнейшее уменьшение угла у повышает температуру. Обстоятельство это вызвано тем, что при малых значениях переднего угла деформация стружки велика. Сильно влияет на температуру главный угол в плане ф. При уменьшении угла ф толщина среза снижается, а ширина возрастает. Снижение толщины среза уменьшает работу резания, приходящуюся на единицу длины режущей кромки, и поэтому температура также снижается. С увеличением радиуса при вершине резца толщина среза также снижается, что также приводит к снижению температуры. При малых задних углах вследствие увеличения сил, действующих на задние поверхности резца, температура возрастает. [c.74]

При конструировании экспериментальной установки исходили из необ ходимости наиболее пол ного окисления газа при строго заданном коэффициенте расхода воздуха В реакционной зоне поддерживалась постоянная температура 1200° С, а в зоне нагрева стружки температурный режим устанавливался в соответствии с характером данного опыта Навеска стружки быстро охлаждалась в холодильнике до комнатной температуры в течение 3—5 мин Навеска охлаждалась в атмосфере аргона, по даваемого из баллона, что устраняло окисление стружки в процессе охлаждения [c.24]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...