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 при различных значениях |
|||||||
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.