Температурное поле зоны резания

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУР И ТЕМПЕРАТУРНОЕ ПОЛЕ ЗОНЫ РЕЗАНИЯ [c.68]

На основании выполненных исследований возможно построить температурное поле зоны резания. Понятие температурное поле характеризует распределение температур в изучаемом объекте. Если температурное поле с течением времени не меняется, то такой температурный режим считается установившимся или стационарным. Обычно температурное поле зоны резания рассматривают в характерных плоскостях — главной секущей или в плане. [c.73]

Вопросы построения теории температурного поля при резании более 40 лет привлекают внимание отечественных и зарубежных ученых. Под температурным полем в зоне резания подразумевается совокупность различных значений температур во всех точках деформированного объема материала в определенный момент времени. Первые попытки сводились к использованию решений классических задач теории теплообмена в твердых телах. Некоторые исследователи определяли температуру резания путем решения общего уравнения теплопроводности [c.63]

ЗОНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ И ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ПОЛЯ ПРИ РЕЗАНИИ МЕТАЛЛОВ [c.93]

При нестационарном температурном поле заготовки расчеты температурных деформаций усложняются потому, что тепло, выделяемое из зоны резания, непрерывно перемещается по обрабатываемой поверхности. [c.319]

Гаврилов Б. М. Исследование температурных полей в зоне резания методами электромоделирования. Автореф. канд. дис. Куйбышев, 1971. 35 с. [c.236]

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]

Фиг. 105. Температурное поле в зоне резания (по Н. И. Резникову).

При нестационарном температурном поле заготовки расчеты температурных деформаций усложняются. Дополнительное усложнение возникает еще в связи с тем, что источник образования тепла (зона резания) непрерывно перемещается по обрабатываемой поверхности. [c.287]

Очень важным для теории и практики механической обработки является создание методов расчета и температурного поля в зоне резания. Первые попытки сводились к использованию решений классических задач теории теплообмена в твердых телах. [c.45]

В учебнике изложены сведения о свойствах инструментальных материалов. Рассматривается комплекс взаимосвязанных процессов пластической деформации, локальных разрушений, возникновения новых поверхностей. Излагается анализ теплового баланса и температурных полей в зоне резания. Рассмотрены схемы обработки различных поверхностей и даны основы расчета оптимальных режимов резания. [c.2]

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]

РАСЧЕТ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ В ЗОНЕ РЕЗАНИЯ 63 [c.63]

Расчеты температурного поля методом источников позволяют получить данные для обоснования применения тех или иных смазочно-охлаждающих веществ, способов их подвода к зоне резания и конструирования инструментов с внутренним охлаждением. [c.67]

Кроме определения температуры резания представляет интерес и характер распределения тепла в резце и обрабатываемом материале, т. е. определение температурного поля в зоне резания. Температурное поле в зоне резания обычно рассчитывают на основе теории теплообмена в твердых телах с применением счетно-решающих [c.45]

Исследования показывают, что возникновение того или иного эффекта лежит в довольно узких пределах изменения температуры, следовательно, умение создать необходимое температурное поле в зоне резания обеспечит высокопроизводительную обработку. Процесс резания при изготовлении отверстий малого диаметра происходит в очень стесненных условиях стружкообразования, в связи с этим температура достигает значительных величин, оказывая существенное влияние на стойкость режущего инструмента и качество обработанных отверстий. [c.19]

Используя разработанную методику, можно в любой момент времени рассчитать температурное поле в зоне резания с учетом процесса наростообразования и износа сверл, разверток, расточных резцов и других инструментов для обработки отверстий, определяющее не только производительность процесса резания, но и качество обрабатываемого отверстия. [c.28]

При низких температурах резания адгезионный износ незначителен. Максимальная интенсивность адгезионного износа проявляется в зоне температур, обусловливающих наибольшую прочность сваривания контактных поверхностей. С увеличением температуры контактные слои металла размягчаются и действие адгезионного износа замедляется. Исследования [24] показали, что при сверлении и развертывании создаются такие температурные поля, при которых адгезионный износ играет превалирующую роль. Уменьшение адгезионного износа достигается прежде всего подбором материала инструмента, имеющего наихудшую свариваемость с обрабатываемым металлом, и применением СОЖ- [c.35]

То обстоятельство, что процессы средней скорости (например, температурные деформации) характеризуются случайными величинами и функциями, есть следствие переменности исходных параметров. Так, на температурные поля станка влияют колебание температуры окружающей среды, колебание коэффициента трения в приводных механизмах (он определяет величину тепловыделения), теплообразование в зоне резания. Рассеивание реализаций случайной функции приводит к тому, что заданное предельное или допустимое значение данного параметра (угла о) достигается в различные периоды времени (от -хДО [c.66]

Рис. 26. Температурное поле в зоне резания вызванное а — плазменным нагревом обрабатываемого материала б — нагревом обрабатываемого материала индуктором ТВЧ в — электроконтактным нагревом

На рис. 60 приведена схема температурного поля при резании стали ШХ15 (резец с пластинкой из сплава Т14К8) без охлаждения [123], рассчитанного методом источников. Характер распределения температур в зоне резания согласуется с характером изменения поля деформаций (см. рис. 35). Наибольшая концентрация тепла имеет место в зоне максимальной деформации и на контактных площадках, где температуры близки к температурам плавления. [c.67]

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]

Аналитический расчет температуры в зоне резания и температурных полей на поверхностях инструмента и детали весьма сложен, а порой и просто невозможен поэтому один из эффективных методов исследования тепловых явлений — экспериментальный. В то же время измерение температуры при резании ВКПМ сопряжено с рядом трудностей и в первую очередь с тем, что нельзя применить широко используемый при резании металлов метод естественной термопары. Поэтому представляется целесообразным рассмотреть основные применяемые методы измерения температуры при резании ВКПМ. С этой целью необходимо сформулировать основные требования к методам измерения температуры, которые сводятся к следующему [24] 1) бесступенчатая регистрация действительной температуры в малых объемах 2) малая инерционность 3) стабильность регистрируемых показаний 4) возможность регистрации температуры в требуемых местах зоны резания 5) независимость от перезаточки инструмента 6) простота отладки и градуирования. [c.35]

Кроме описанных выше еуш,ествуют еще методы измерения температуры в зоне резания, температуры на поверхностях инструмента и детали, основанные на применении инфракрасного излучения, люминесцентных термоиндикаторов, регистрации температурного поля поверхности резца фотоэлектрическим методом и с помощью пленочных термометров сопротивления. Следует отметить, что эти методы не могут быть эффективно применены для измерения температуры при резании ВКПМ. Так, выделяющаяся при резании ВКПМ пыль сильно влияет на интенсивность инфракрасного излучения, искажая тем самым показания фиксируемых температур, а сильное абразивное воздействие армирующих волокон ВКПМ и продуктов их разрушения делает неприемлемым применение люминесцентных термоиндикаторов и пленочных термометров сопротивления. [c.38]

Разработанная советскими учеными схема возникновения и распространения теп,ловых потоков (рис. 2.8) позволяет определить направления и интенсивности тепловых потоков, градиенты температур в контактных областях и характеристики температурного поля р. зоне резания, основные закономерности теплообмена. между инструментом, деталью и окружающей средой, а также получить качественное и количественное представление о тепловом балансе при резании различных материалов. Звание этих закономерностей имеет большое значение для рациона.тьиого конструирования и эксплуатации режущих инструментов, применения эффективных методов смазки и охлаждения, повышения точности и работоспособ-1ЮСТИ изготовленных деталей. [c.41]

При ана штическом построении температурного поля в зоне резания появляется возможность учитывать изменение теплофизических параметров /. а, с. Г,,,,) в зависимости от изменения температуры и оценить их влияние на обрабатываемость резанием. [c.46]

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]

При аналитическом построении температурного поля в зоне резания появляется возможность учитывать изменение теплофизических параметров (А, а, Ср, 0пл) в зависимости от изменения температуры и оценить их влияние на обрабатываемость резанием. Низкие скорости резания при точении жаропрочных сплавов, очевидно, обусловлены тем, что большое количество тепла, идущего в инструмент, активизирует адгезионные и диффузионные процессы в зоне контакта. Повышение Vpeз свыше 20— 25 м1мин приводит к значительному увеличению износа резцов. [c.68]

Все наши предыдущие опыты по изучению диффузии при резании на малых скоростях с искусственным подогревом представляют моделирование реального процесса — резания холодного металла на высоких скоростях, причем моделирование не строгое, так как поле напряжения и температурное поле в зоне резания при этих двух процессах отличаются. Однако можно считать, что эти отличия не вызовут качественного изменения процесса износа, если температуры будут близкими. Этот процесс будет характеризоваться нали-236 [c.236]

В результате исследований в области теплофизики резания удалось создать основы теоретического расчета температурных полей при различных условиях обработки. Широкое применение ЭВМ в металлообрабатывающей промышленности позволило применить разработанный в КПИ В. А. Остафьевым численный метод расчета температуры в процессе резания металлов. Достоинство метода в том, что он учитывает распределение величин и скоростей деформаций в зоне резания для любых условий обработки и стружкообразования, включая наростообразование, изменение теплофизических свойств материалов с ростом температуры, протекания теплообмена с окружающей средой в зависимости от свойств и методов подачи СОЖ- Методика расчета полностью правомерна и для прерывистых условий резания, охватывая таким образом практически все основные виды обработки металлов резанием. [c.22]

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]

Температурное поле в зоне резания, вызванное плазменным нагревом. Основным фактором, позволяющим интенсифицировать процесс резания при плазменном нагреве, является тепловое разупрочнение обрабатываемого материала и изменение условий трения на контактных поверхностях инструмента. Оба эти явления присущи и другим комбинированным методам механической обработки, связанным с введением в зону резания дополнительной тепловой энергии, например резанию с электроконтактным подогревом (ЭКП), когда инструмент и заготовка подключаются к электрической цепи низкого напряжения и большой силы тока, или резанию с нагревом обрабатываемого материала токами высокой частоты (ТВЧ). Важно сопоставить плазменный способ нагрева с другими способами и выяснить, какими теплофизическими особенностями он обладает. Ответ на этот вопрос может быть получен при сравнительном анализе температурных полей в зоне резания, вызванных тем или иным видом нагрева без учета теплоты собственно процесса резания. Температурное поле, рассчитанное методом источников, в зоне резания при нагреве заготовки из стали 12Х18Н9Т плазмотроном эффективной мощностью 1 т1 = 12 кВт с коэффициентом сосредоточенности теплового потока дуги о = 6 см при расстоянии от кромки инструмента = 60 мм приведено на рис. 26, а. Режим резания 1=7 мм 5=1 мм/об v = 20 м/мин. Резец с пластиной ВК8, у = 0°, а = 6°, ф = [c.58]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...