double arrow

Источники тепла при резании

Тепловые процессы при резании материалов

При резании тепло образуется в трёх источниках: в плоскости сдвига ОА, на передней поверхности инструмента OC и на задней поверхности Oh, рис. 2.1

Рис. 2.1. Источники тепла при резании: 1- резец, 2 –заготовка, 3- стружка

2.2. Расчёт мощностей источников тепла при резании

В процессе резания тепло образуется в трёх источниках − в площади сдвига, на передней поверхности и на задней поверхности резца, рис.2.2.

Рис. 2.2. Схема расчёта мощностей источников тепла

Рис. 2.2 К расчёту мощностей источников тепла
Мощность источника тепла в плоскости сдвига может быть рассчитана по формуле

. (2.1)

где − среднее касательное напряжение в плоскости сдвига;

− относительный сдвиг.

Удельная работа эквивалентная количеству тепла, выделившемуся в единице объёма, прошедшего через плоскость сдвига будет равна

(2.2)

Мощность источника тепла в зоне контакта резца со стружкой равна

, (2.3)

где qF − среднее касательное напряжение на передней поверхности,

c − длина контакта стружки с резцом.

Удельная мощность источника тепла на единице площади контакта стружки с резцом будет равна

(2.4)

Мощность источника тепла в зоне трения резца и обрабатываемой поверхности детали будет

, (2.5)

и удельная мощность

. (2.6)

Сравнение удельных мощностей q и q1 говорит о том, что на задней поверхности резца удельная мощность источника тепла, как правило, выше, чем на передней. Разница между q и q1 т тем больше, чем больше усадка стружки.

Общая мощность всех трёх источников тепла может быть вычислена по силе Pz и скорости резания

(2.7)

Значения удельных и абсолютных мощностей источников тепла при резании очень велики. Достаточно сказать, что мощность резания измеряется, как правило, киловаттами и даже десятками киловатт. И практически вся работа резания переходит в тепло. Удельные мощности при резании вполне сравнимы с удельными мощностями источников тепла при сварке. Знание величин источников тепла в плоскости сдвига и на поверхности контакта резца со стружкой и изделием необходимо для расчёта температуры резания.


Сейчас читают про: