Бір өлшемді температура арналарының есепті мәндері


1,0	0	0,6	1,8	0,2	0,3
0,9	26,7	0,5	1,14	0,1	0,18
0,8	7,5	0,4	0,7	0,0	0,0
0,7	3,5	0,3	0,47	-	-

Жылулық деформацияның әсерiнен пайда болған призма тәрiздi дайындама ұзындығының ауытқуын анықтайық. Дайындаманың астыңғы бетi орнату базасы, бүйiр бетi – бағыттау базасы, ал түп бетi тiреу базасы болсын; ал қондырғының бекiту элементiн орнату базасына қарсы орналастырған жөн /6.14-сурет/. Ажарлау үдерісiн қолданып, дайындаманың екiншi түп бетiн L өлшемiне өңдеу керек. Өңделетiн болат дайындама үшін L = 200 мм; ажарлау уақытының ұзындығы Z = 20 с. Өңдеу бетiнде ажарлау кезiнде пайда болатын температураның мөлшерi t_кμз = 1000⁰С; сыртқы ортаға және қондырғының элементтерiне тараған жылуларды есептеймiз.

/30.51/ формуласын қолданып, дайындаманың өлшемi бойындағы әрбiр кесiндiсiндегi температураның мәнiн табамыз. Болаттар үшін температура өткiзгiштiк коэффициенттiң мәнiн деп аламыз. Аралық Х-ке кез келген мәндер берiп, мәнiн есептеймiз.

6.3-кесте бойынша қатынасын табамыз. Ажарлау зонасындағы температураның мәнiн еске ала отырып, дайындаманың өлшемi бойындағы _xтемпературасын анықтаймыз. 20 с iшiнде жылу дайындаманың тiрек түп бетiне жете қоймайды.

Дайындаманың ұзаруын төменгi формуламен iздеймiз:

_(6.73)

Берiлген есепте пен Х екеуiнiң аналитикалық байланыстары болмағандықтан, санды немесе гафикалық интегралдау тәсiлдерiн қолданып мәнiн табамыз; бұл мысал үшін = 0,25 мм; Дайындама суығанда осы мән шамасына ұзындығын қысқартады. Бiр топ дайындамаларды ажарлауда алынатын әдiптiң тұрақсыз мәнiне қарай өзгерiсте болады; бұл өзгерiс өлшемiнiң ауытқуына әсер етедi. Сондықтан бiр топ дайындаманың ұзындықтары шашырау арнасында болады.

6.14-сурет. Бөлшектің түп бетін ажарлау сызбасы

Бiртұтас цилиндрлiк дайындаманы жону кезiндегi кескiш аспаптың ұшындағы бiлезiк траекториясымен iлесiп отыратын жылу дайындаманы қыздырып үлгере алмайды; бұл жылу кезiнiң жылдамдығы кескiш аспаптың минуттық берiлiсiне тең.

Өңдеу кезiндегi жылу тарауының және дайындаманың жылулық формациялары үдеуiнiң үш белесi байқалады. Бiрiншi белесте, дайындама ептеп қана қызады, өйткенi кескiштiң алдындағы металл әлi суық. Екiншi белесте, жылу деформациялары ұлғайып, өзiндiк шек мәнiне жуықтайды да, дайындаманың бiршама ұзындығында тұрақты болып қалып қояды. Кескiш аспаптың соңында тұрақты бiр температуралық арна орнайды. Өңдеудiң үшіншi аяқталу белесiнде, дайындаманың қалған беттерiнiң температурасы көтерiлiп, оның оң жақтағы учаскелерi қызып тұрады; бұл құбылысты дайындаманың сол жақтағы учаскесiндегi жылу толқындарының оңға қарай шағылысуымен түсiндiредi. Бұл белестегi жылулық деформациялардың мәндерi көтерiңкi болады. Жонылған дайындамалардың температура арнасы 6.15-суретте көрсетiлген. 6.15, б-суретте бөлшектің жонылған қабырғасы пiшiнiнiң қалыпты температураға дейiнгi суыған күйiндегi ауытқуы бейнеленген.

6.15-сурет. Температура арнасы (а) және дайындаманың өңделген бетiнiң (б) пiшiнi

Бөлшектің кез келген кесiндiсiндегi диаметрдi анықтау үшін температуралық арналар тұрақты деп санап, одан әрi жөндеу коэффициентiн еңдiру арқылы есептейдi; ол коэффициенттi К деп белгiлейдi.

Егер х = 0 тең болса, онда К = 0, өйткенi бөлшек әлi қыза қойған жоқ. Бөлшектің ортасына жеткенде К – 0,6-0,7; өңдеудiң аяқталуына К – 2-2,8 сәйкес келеді.

Планка, рейка, пластина және тақта тектес iрi бөлшектерді бiр жағынан өңдеу кездерiндегi жылулық деформациялар өте үлкен болады.

Жылулық деформациялардың әсерiн азайту үшін өңдеу зонасына суытқыш және майлау сұйықтарын мол жiберу керек; дайындаманы қатты немесе сәл қыздыратын технологиялық операцияларды алмастырып отыру керек; дайындамаларды бiр операциядан екiншiсiне ауыстырарда, олардың бойындағы жылу әбден тарап кетуi үшін оларды сол тасымалдау жабдықтарында (тараларда) молырақ ұстау; дайындамаларды диаметрi үлкен дөңгелекпен ажарлау.

Кескiш аспаптың жылулық деформациялары

Өңдеу кезiнде кескiш аспапқа кесу жылуының қаншама аз кеткенiмен, сол кеткен жылудың өзi кескiш аспаптың тұрақтылығын бәсеңдетiп отырады.

Тез кесетiн болаттардан жасалған кескiш аспаптардың жұмыс беттерiндегi температура -қа дейiн жетедi. Кесу зонасынан алшақтаған сайын аспап стерженiнiң температурасы бәсеңси бередi.

6.16-сурет. Кескiш аспаптың ұзындығының ұзаруының өңдеу дәлдiгiне әсерi

Кесудiң бас кезiнде кескiштiң температурасы тез көтерiледi. Одан кейiн бұл көтерiлу бәсеңсидi, бiраз уақыт өткеннен кейiн жылулық тепе-теңдiгi пайда болады. Кескiш аспатың консольдi бөлiмiнiң ұзаруы /з/ оның жұмыс уақытымен / / байланысты /6.16, а-сурет/. Ұзарудың мәнi жылулық тепе-теңдiк күйiнде туады. Кескiш аспаптың кәдiмгi жұмыс жағдайында оның ұзаруы 30-50 мкм шамасында. Кескiш аспаптың қызуы және соның салдарынан туатын ұзаруы берiлiстiң, кесу тереңдiгiнiң және кесу жылдамдығының көптiгiнен болады. Кескiш аспаптың ұзаруы өңделетiн дайындама материалының шектi берiктiгiнiң мәнiне және қаттылығына байланысты.

Қатты қоспалардан жасалған кескiш аспаптардың қалыптасқан жылулық күйiндегi ұзаруы мынадай формуламен есептеледi:

_(6.74)