Тепловые процессы в технологической системе резания. Неумоина Н.Г - 66 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КТИ ВолгГТУ | Камышин

Составители: 

Рубрика: 

66
ω
γ
ω
cos
)(sinP
F
z
1
+
⋅
=
, (7.23)
где ω – угол действия. Угол действия – это угол между действительным
направлением силы резания и ее составляющей
P
Z
.
Угол действия находят по формуле [1]:
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
Z
Y
P
P
arctg
ω
, (7.24)
где P
Y
– составляющая силы резания, Н.
Составляющую
P
Y
силы резания определяют по формуле:
P
nyy
PY
KvStCP
y
p
y
p
y
p
Y
⋅⋅⋅⋅= , (7.25)
где С
р
y
x
р
y
y
р
y
и n
р
y
– коэффициенты, зависящие от условий обработки.
Силу трения по задней контактной поверхности инструмента F
2
опреде-
ляют как силу
P
Z
при толщине срезаемого слоя, стремящейся к нулю[3].
Теплота
W, распространяясь по технологической системе, расходу-
ется на нагревание стружки (
W
С
), инструмента (W
И
), заготовки (W
З
) и
рассеивается в окружающую среду (
W
О
). Поэтому:
озиc
WWWWW
+
+
+
=
. (7.26)
Мощности W
Д
, W
1T
и W
2T
при резании известны, а мощности W
С
, W
И
, W
З
и W
О
могут быть рассчитаны только с помощью теплофизического анализа.
3.7.5. Структурная схема теплообмена
в зоне резания при точении
На рис. 7.9 приведена структурная схема теплообмена. Предположе-
но, что в зоне резания нет искусственного охлаждения, а теплообменом
компонентов системы с окружающей средой можно пренебречь.
В структурной схеме теплообмена сливная стружка представлена в
виде бесконечного стержня. Правда, за пределами плоскости сдвига ON
стержень-стружка не существует, его можно выделить из массы обраба-
тываемого
материала лишь условно. В этой воображаемой части стержня
условия теплоотдачи будут совсем иными, чем в реально существующей
его части. Но при практически применяемых режимах резания скорости
v
1
перемещения стружки таковы, что все источники теплоты, действую-
щие на ее поверхностях и в объеме, можно считать быстродвижущимися.
Следовательно, теплота этих источников впереди них не распространяет-
ся. Поэтому условия теплообмена в воображаемой части стружки не мо-
гут влиять на результаты теплофизических расчетов. Источник плотно-
стью
q
d
, возникающий на плоскости сдвига ON, принят распределенным
равномерно. Он движется внутри стержня-стружки, располагаясь наклон- 
                               Pz ⋅ sin ( ω + γ )
                            F1 =                  ,             (7.23)
                                     cos ω
где ω – угол действия. Угол действия – это угол между действительным
направлением силы резания и ее составляющей PZ.
    Угол действия находят по формуле [1]:
                                      ⎛P ⎞
                           ω = arctg ⎜⎜ Y ⎟⎟ ,                  (7.24)
                                      ⎝ PZ ⎠
где PY – составляющая силы резания, Н.
     Составляющую PY силы резания определяют по формуле:
                                      ypy        ypy        npy
                      PY = C PY ⋅ t         ⋅S         ⋅v         ⋅ KP ,   (7.25)
где Ср y xрy yрy и nрy – коэффициенты, зависящие от условий обработки.
     Силу трения по задней контактной поверхности инструмента F2 опреде-
ляют как силу PZ при толщине срезаемого слоя, стремящейся к нулю[3].
     Теплота W, распространяясь по технологической системе, расходу-
ется на нагревание стружки (WС), инструмента (WИ), заготовки (WЗ) и
рассеивается в окружающую среду (WО). Поэтому:
                               W = Wc + Wи + Wз + Wо .               (7.26)
     Мощности WД, W1T и W2T при резании известны, а мощности WС, WИ, WЗ
и WО могут быть рассчитаны только с помощью теплофизического анализа.

                   3.7.5. Структурная схема теплообмена
                          в зоне резания при точении

     На рис. 7.9 приведена структурная схема теплообмена. Предположе-
но, что в зоне резания нет искусственного охлаждения, а теплообменом
компонентов системы с окружающей средой можно пренебречь.
     В структурной схеме теплообмена сливная стружка представлена в
виде бесконечного стержня. Правда, за пределами плоскости сдвига ON
стержень-стружка не существует, его можно выделить из массы обраба-
тываемого материала лишь условно. В этой воображаемой части стержня
условия теплоотдачи будут совсем иными, чем в реально существующей
его части. Но при практически применяемых режимах резания скорости
v1 перемещения стружки таковы, что все источники теплоты, действую-
щие на ее поверхностях и в объеме, можно считать быстродвижущимися.
Следовательно, теплота этих источников впереди них не распространяет-
ся. Поэтому условия теплообмена в воображаемой части стружки не мо-
гут влиять на результаты теплофизических расчетов. Источник плотно-
стью qd, возникающий на плоскости сдвига ON, принят распределенным
равномерно. Он движется внутри стержня-стружки, располагаясь наклон-

                                            66

Страницы