Глубина резания t, влияя через ширину b1и толщину среза а1, увеличивает температуру резания в степени 0,045 и выше.
Радиус округления режущей кромки инструмента вызывает рост температуры в степени 0,055 (при работе незатупленным резцом).
Геометрические параметры
инструмента влияют на температуру резания )через величины ,
, а1
,b1 и В.
Зависимости температур ,
и их отношения
от величины Ре при точении Стали 45
резцами из сплава Т15К6 представлены на рис. 19. Расчеты выполнены при
следующих данных:
=485* 106 Н/м2,
ср=5,02*10 Дж/(м3* 0С); a=8*106
м2/с;
=40,2 Дж/(мс*град);
,=27,2 Дж/(мс*°С);
=10°;
=10°; .
=45°;
=15°; r=1*10-3
м; s=0,2*10-3 м; t=2*10-3
M; ,
=0,01*10-3
,м; a1=0,141*103
м; b1=2,88*10-3
м; F=l,75; E = 0,71; D = 0,05. Остальные величины в
зависимости от скорости резания приведены в табл. 3.
Таблица 3
Значения расчетных величии при определении и
V,
м/с |
Ре |
|
В |
0,062 0,123 0,237 0,793 0,950 1,90 3,93 6,17 8,85 |
1,1 2,2 4,2 8,6 16,7 33,5 70,0 109 156 |
24 30 30 30 27 28 30 33 33 |
0,452 0,573 0,562 0,562 0,502 0,532 0,573 0,641 0,641 |
Расчеты и данные рис.
19 показывают, что, несмотря на достаточно высокие скорости резания (Ре),
максимальная температура условной плоскости сдвига при обработке
стали 45 сравнительно невелика и изменяется от 82 до 185° С.
При определенном
значении Ре=16,7 имеет максимальное значение,
равное 185° С. При дальнейшем увеличении Ре
незначительно
снижается и далее остается постоянной и равной 151° С. Температура резания
с увеличением v (Ре) постоянно
возрастает и изменяется от 130 до 1240° С, а отношение температур
возрастает от 1,6 до 8,2,
ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛИ ЗА ВРЕМЯ ЕЕ ОБОРОТА
При отсутствии
теплообмена с окружающей средой температура на поверхности резания при определяется уравнением [40]
где величина
определяется по формуле (44);
и
по
формуле (125).
Температура в конце оборота детали определяется подстановкой
в уравнение (149) значения x=d, где d —
диаметр детали.
Приближенная формула для температуры поверхности резания получена в виде :
(150);
Количественный анализ формул (149) и (150) приводит к выводу (табл. 4), что за время одного оборота температура тoчек поверхности резания сильно снижается за счет теплоотвода внутрь детали и уменьшается приблизительно до значений
Таблица 4 Снижение температуры поверхности резания в течение оборота детали:
Сталь 45 — Т15К6; В=0,5; F=l,75;
E=0,71; D=0,05; =10°.
Pe |
Отношение |
|||||||
1 |
10 |
25 |
50 |
100 |
200 |
400 |
600 |
|
9 16 25 50 |
1,47 1,96 2,45 3,46 |
0,465 0,62 0,775 1,1 |
0,29 0,39 0,49 0,69 |
0,206 0,275 0,34 0,49 |
0,145 0,195 0,245 0,35 |
0,103 0,14 0,17 0,245 |
0,073 0,1 0,12 0,17 |
0,06 0,08 0,10 0,14 |
С учетом теплоотвода внутрь детали и в окружающую среду выражение для температуры поверхности резания имеет вид
(151)
где —
критерий, характеризующий интенсивность конвективного теплообмена на
поверхности детали;
— коэффициент теплоотдачи, Дж/(м2*с
* град).
Таким образом, металл снимаемого
припуска, приближаясь к зоне резания, будет предварительно подогретым до температуры
за счет теплоты, ранее перешедшей в деталь,
благодаря действию источников АВ и AD. Однако необходимо иметь в виду,
что в большинстве случаев температура
и поэтому
данную поправку при приближенных расчетах можно не учитывать.
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ ДЕФОРМАЦИИ,
ВЫДЕЛЯЮЩЕЙСЯ В УСЛОВНОЙ ПЛОСКОСТИ СДВИГА,
МЕЖДУ СТРУЖКОЙ И ДЕТАЛЬЮ
Общая выделяющаяся теплота в условной плоскости сдвига выражается уравнением
(152)
где QС.Д—доля теплоты деформации, уходящей в стружку, Дж/с; Qд.д — доля теплоты деформации, уходящей в деталь, Дж/с.
Теплота QAB определяется выражениями (54) и (55).
Для теплоты QС.Д имеем
(153)
где — средняя температура стружки от деформации
в условной плоскости сдвига, определяющаяся по )формуле (61). Формула (61)
приближенно может быть представлена в виде
(154)
С учетом (154) выражение для QС.Д принимав вид
(155)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.