Компьютерное моделирование и оптимизация процессов резания. Пестрецов С.И. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

увеличением силы трения растут работа и теплота трения по задней поверхности резца, и поэтому
температура детали повышается с увеличением скорости резания υ
.
Рассмотрим температурное поле резца (рис. 1.6) [3]. Линии постоянных температур
т ... т
(изотермы) в стружке ориентировочно расположены параллельно поверхности сдвига, а у резца – почти
концентрично вокруг режущей кромки. В этом случае согласно теории теплопроводности тепловые
потоки должны быть направлены нормально изотермам; в схеме они показаны соответствующими
кривыми со стрелками:
п
– в деталь;
n
′
– в стружку;
k –
в резец. Наиболее высокие температуры
наблюдаются вблизи режущей кромки и в зоне нароста.
В действительности температура резания зависит и от длины контакта поверхности резания и
стружки по задней и передней поверхностям инструмента. Чем меньше длина контакта на задней
поверхности, тем ниже
Рис. 1.6. Температурное поле в зоне резания и резца
среднее значение температуры резания и тем ближе к режущей кромке располагается её максимум. С
уменьшением длины контакта стружки с передней поверхностью средняя температура также снижается,
но максимум температуры удаляется от режущей кромки. При скоростной обработке температура в
зоне резания доходит до 800 °С, а на поверхности трения по передней грани достигает более 1200 °С
[3]. Низкая теплопроводность твердых сплавов и особенно минералокерамики является причиной того,
что теплота резания сосредоточивается в передней части резца, прилегающей к его вершине, что
способствует её пластической деформации. При этом режущие способности инструмента сохраняются
ввиду его значительной красностойкости. Однако очень высокий температурный градиент,
свойственный минералокерамическому резцу, способствует тепловому удару, разрушающему режущую
кромку инструмента.
При весьма низкой температуре всего изделия и больших скоростях резания тонкий слой его
обработанной поверхности может иметь достаточно высокую температуру, способную изменить
структуру этого слоя. Поэтому, назначая режим резания, необходимо учитывать последующую чистовую
обработку, при которой будет удалён повреждённый слой детали.
Теоретический расчёт температуры резания встречает значительные трудности, так как в расчётных
формулах переменные являются взаимозависимыми параметрами. Так, теплоёмкость
с
увеличивается, а
теплопроводность λ уменьшается с возрастанием температуры. Длина контакта стружки и резца
уменьшается с увеличением скорости резания, но заметно растет по мере износа резца и образования
лунки на передней поверхности резца.
Значения постоянных коэффициентов (α
0
, β
0
, µ
0
) также изменяются в зависимости от различных
факторов.
Температура резания зависит и от вида процесса резания: при несвободном резании резец
нагревается больше, чем при свободном резании. Поэтому для расчёта температуры резания чаще

Страницы