|
Фрезерование жестких материалов: тепло резания
Тепло резания в процессе обработки металла очень оказывает влияние на структуру и характеристики поверхности резания. Потому режимы резания нужно выбирать таким макаром, чтоб обеспечить мало вероятный перенос тепла резания в обрабатываемую деталь. Исследования проявили, что в этом случае температура поверхности резания детали может даже соответствовать исходной температуре. Температура поверхности резания определяет также величину и направление остаточных напряжений в поверхностном слое детали после ее обработки. Так высочайшие термические нагрузки обусловливают появление напряжения в обработанной поверхности, что, в свою очередь, может привести к появлению волосяных трещинок в поверхности детли. Какие режимы резания обусловливают малое тепло резания? Понятно, что при скоростной обработке резанием миниатюризируется часть тепла, поступающего в обрабатываемую деталь, так как большая часть тепла резания отводится стружкой. Непременно, что при увеличении скорости резания возрастает и общий объем тепла резания. Сведения о том, какая часть общего тепла резания практически перебегает в обрабатываемую деталь при обработке с высочайшей скоростью резания были получены в ходе экспериментального скоростного фрезерования инструментальной стали с высочайшими прочностью и твердостью. Таковой опыт позволил выявить воздействие скорости резания и подачи на температуру поверхности резания конкретно в процессе фрезерования. Не считая того, может быть найти рациональные режимы резания, надлежащие наименьшему переносу тепла резания в обрабатываемую деталь. Для практического использования в уравнениях температура поверхности резания обрабатываемой детали выражается в зависимости от общего тепла резания. Реальное обоснование подобного математического выражения заключается в том, что температура поверхности резания находится в зависимости от части общего тепла резания, которая перебегает в обрабатываемую деталь. В свою очередь, общее тепло резания определяется как произведение скорости резания vc и силы резания Fc. Силу резания определяли в процессе тестов сразу с температурой поверхности резания.
Температура миниатюризируется при увеличении подачи на зуб Экспериментальным методом были выведены последующие закономерности:
Не считая того, на основании экспериментальных данных были получены надлежащие эмпирические уравнения для расчета температуры поверхности резания. Это уравнение выражается в виде функции Тповерхности резания = f(vc,fz) либо в виде полинома y = b + c1 x + c2 x2 + c3 x3, где b и с1,c2,c3 — неизменные. Работа резания и тепло резания Техно величина <механическая работа>, которая соответствует одной секунде обработки (резание), примерно эквивалентна общему объему тепла, выделяющегося за то же время. Эмпирическое уравнение для определения механической работы А, которая совершается за секунду обработки, имеет последующий вид: А [J/s] = Fc[N] x v [м/с]. Механическая работа, соответственная полному времени обработки, принимается за работу резания. Механическая работа позволяет оценивать процесс резания с энергетической точки зрения и определять требуемую мощность привода металлорежущего станка. Энергозатраты при фрезеровании растут пропорционально повышению подачи. Фрезерование с подачей fz, равной 0,05 мм/зуб, является менее энергозатратным. Мощность резания (механическая работа в единицу времени) возрастает при увеличении скорости резания. Большая часть механической работы при резании преобразуется в тепло. Вопрос заключается в том, как часть общего объема тепла резания, поступающего в обрабатываемую деталь, меняется в зависимости от скорости резания и подачи. Объем тепла, поступающего в обрабатываемую деталь, неизвестен. Но, меж температурой поверхности резания и объемом тепла, поступающего в обрабатываемую деталь, существует прямо пропорциональная зависимость. При фрезеровании с подачей 0,05 мм/зуб отношение этих характеристик возрастает при увеличении скорости резания. При фрезеровании с подачей 0,125 мм/зуб отношение этих характеристик возрастает еще больше очевидно при увеличении скорости резания, т.е. часть тепла резания, поступающего в обрабатываемую деталь, также миниатюризируется при одновременном линейном увеличении производительности обработки резанием. Относительное изменение работы и температуры при резании Работа резания возрастает фактически линейно при увеличении скорости резания, хотя сила резания Fc миниатюризируется при увеличении скорости резания. При увеличении скорости резания на 228% сила резания миниатюризируется «всего» на 40%. Это позволяет прийти к выводу о том, что уменьшение силы резания оказывает только малозначительное воздействие. На основании экспериментальных данных можно сделать последующие выводы:
Выводы Экспериментальная обработка металлов с высочайшими прочностью и твердостью показала, что при скорости резания от 500 до 1000 м/мин миниатюризируется часть тепла резания, поступающая в обрабатываемую деталь. Подача оказывает более насыщенное воздействие на эту часть тепла резания, чем скорость резания. При большой подаче часть тепла резания, поступающего в обрабатываемую деталь, миниатюризируется сверх пропорционально, а температура поверхности резания обрабатываемой детали снижается (хотя общий объем тепла резания возрастает). Отсюда делается вывод, что при обработке с большенными подачами (обработка с огромным съемом материала детали) поверхность обработанной детали подвергается наименьшим термическим нагрузкам. Было выявлено, что температура поверхности резания возрастает при увеличении скорости резания, невзирая на уменьшение части тепла резания, поступающего в обрабатываемую деталь. Как следует, общий объем тепла резания повсевременно возрастает при увеличении скорости резания. По материалам веб-сайта www.stankoinform.ru |
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.