Тепловые процессы в технологической системе резания. Неумоина Н.Г - 69 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КТИ ВолгГТУ | Камышин

Составители: 

Рубрика: 

69
l
2
– длина контакта задней поверхности резца с заготовкой, м.
Функция erf(
χ) может быть аппроксимирована выражением:
()
(
)
2
26,1exp1erf
χχ
⋅−⋅−= . (7.35)
Коэффициент
k
0
определяют по формуле:
2
2
0
3
k
l
=
. (7.36)
Инструмент на рис. 7.9 представлен в виде неограниченного клина с
углом
β
и углом между кромками ОО’ и ОL, равным 90°. На поверхности
режущего клина действуют плоские источники теплоты
q
1
и q
2
, длина ко-
торых соответственно
ℓ
1
и ℓ
2
, а ширина b.
При составлении структурной схемы теплообмена в зоне резания не
учтено влияние нароста на резце.
С учетом вышеизложенного можно получить формулы для расчета
температур на контактных площадках тел.
Так температура на поверхности сдвига ON со стороны заготовки:
θ
3
ср
= (1+с)
⋅
А
1
q
3
, (7.37)
а со стороны стружки:
θ
3
ср
= (1+с)
⋅
А
2
⋅
(q
d
– q
3
), (7.38)
где
с – коэффициент, учитывающий повышение температуры, вызванное
накоплением теплоты в поверхностных слоях материала заготовки при
длительном резании;
А
1
, А
2
– коэффициенты, которые определяются по методике, изложен-
ной в п. 3.7.1. При этом учтено, что вследствие высокой скорости движе-
ния другие источники, кроме
q
d
и q
3
, на температуру площадки ON не
влияют. Значение коэффициента c для обычного точения невелико (с =
0,05…0,15).
Выражения для расчета температур контактных площадок
OL и OS
со стороны стружки и заготовки имеют вид:
θ
1
ср
= A
3
q
1T
+ (1+c) A
2
(q
d
– q
3
) – A
4
q
1
; (7.39)
θ
2
ср
= A
5
q
2T
+ (1+c) A
6
q
3
– A
7
q
2
, (7.40)
где А
2
– А
7
– коэффициенты, которые рассчитывают с помощью алго-
ритмов, показанных на рис. 7.1 и 7.5, и относящихся к ним таблиц и ри-
сунков. При этом коэффициент
А
2
имеет одинаковое значение в форму-
лах
(7.41) и (7.42), поскольку температура θ
3
ср
, вызванная теплотой де-
формирования, имеет одно и то же значение по всей длине стружки. Дело
в том, что каждый из элементов стружки, получив в процессе деформи-
рования у плоскости
ON какое-то количество теплоты, перемещается да-
лее среди других таких же элементов, сколовшихся ранее или позднее.
Каждый из этих элементов был нагрет до температуры
θ
3
ср
в тот момент,
когда он подвергался деформированию. Поскольку отдачи теплоты в ок-
   l2 – длина контакта задней поверхности резца с заготовкой, м.
    Функция erf(χ) может быть аппроксимирована выражением:
                                         (          )
                     erf (χ ) = 1 − exp⋅ − 1,26 ⋅ χ 2 .            (7.35)
     Коэффициент k0 определяют по формуле:
                                             3
                                        k0 = 2 .                  (7.36)
                                             l2
     Инструмент на рис. 7.9 представлен в виде неограниченного клина с
углом β и углом между кромками ОО’ и ОL, равным 90°. На поверхности
режущего клина действуют плоские источники теплоты q1 и q2, длина ко-
торых соответственно ℓ 1 и ℓ2, а ширина b.
     При составлении структурной схемы теплообмена в зоне резания не
учтено влияние нароста на резце.
     С учетом вышеизложенного можно получить формулы для расчета
температур на контактных площадках тел.
     Так температура на поверхности сдвига ON со стороны заготовки:
                                   θ3ср = (1+с) ⋅ А1 q3,          (7.37)
а со стороны стружки:
                            θ3ср = (1+с) ⋅ А2 ⋅ (qd – q3),        (7.38)
где с – коэффициент, учитывающий повышение температуры, вызванное
накоплением теплоты в поверхностных слоях материала заготовки при
длительном резании;
    А1, А2 – коэффициенты, которые определяются по методике, изложен-
ной в п. 3.7.1. При этом учтено, что вследствие высокой скорости движе-
ния другие источники, кроме qd и q3, на температуру площадки ON не
влияют. Значение коэффициента c для обычного точения невелико (с =
0,05…0,15).
     Выражения для расчета температур контактных площадок OL и OS
со стороны стружки и заготовки имеют вид:
                   θ1ср = A3 q1T + (1+c) A2 (qd – q3) – A4 q1;    (7.39)
                          ср
                        θ2 = A5 q2T + (1+c) A6 q3 – A7 q2,        (7.40)
где А2 – А7 – коэффициенты, которые рассчитывают с помощью алго-
ритмов, показанных на рис. 7.1 и 7.5, и относящихся к ним таблиц и ри-
сунков. При этом коэффициент А2 имеет одинаковое значение в форму-
лах (7.41) и (7.42), поскольку температура θ3ср, вызванная теплотой де-
формирования, имеет одно и то же значение по всей длине стружки. Дело
в том, что каждый из элементов стружки, получив в процессе деформи-
рования у плоскости ON какое-то количество теплоты, перемещается да-
лее среди других таких же элементов, сколовшихся ранее или позднее.
Каждый из этих элементов был нагрет до температуры θ3ср в тот момент,
когда он подвергался деформированию. Поскольку отдачи теплоты в ок-
                                        69

Страницы