2. Определение плотности тепловых потоков и температур в детали
Мощность тепловыделения при шлифовании
определяется скоростью шлифовального
круга Vкр
и силой в зоне обработки Pz:
,
Доля тепла, уходящая в деталь
.
Доля тепла, уходящая в стружку
.
Согласно этим формулам, доля теплоты, поступающая в деталь, может быть принята равной 80-90%. Тогда плотность теплового потока:
.
(14.1)
Температурное поле детали для полосового движущегося источника:
,
(14.2)
где x, y – абсцисса и ордината точки, для которой рассчитывается температура; xu – абсцисса импульса теплоты; VS – скорость перемещения источника; К0(u) – модифицированная функция Бесселя: ; Ро – размерный коэффициент; Т(,) - безразмерное распределение температур ( = x/l; и = xи/l; = y/l – безразмерные координаты; Pe = Vl/ωд - критерий Пекле):
.
Максимальная безразмерная температура Тmax(1,0) на поверхности детали имеет место в точке координатами ψ = 1; = 0; фактическая максимальная температура температура Θmax определяется с учетом размерного коэффициента Ро:
.
В том случае, когда скорость источника теплоты (скорость подачи стола для плоского шлифования) Vд > 10ωд /L,что отвечает значением критерия Пекле Pe > 10, движущийся полосовой источник на поверхности детали превращается на быстродвижущийся.
Температурное поле в детали для полосового быстродвижущегося источника:
,
(14.3)
где xu – абсцисса импульса теплоты; x, y – абсцисса и ордината точки, для которой рассчитывается температура; p= l, если x l, p= x, если x l.
Переходим к безразмерным величинам = x/l; и = xи/l; = y/l:
;
,
(14.4)
где Pe = Vl/ωд - критерий Пекле; - верхний предел интеграла: при 0 1 и = 1 при 1.
Распределения безразмерных температур на поверхности детали Т() (координата = 0) и по глубине детали Т() (координата = 1):
;
.
(14.5)
Максимальная безразмерная температура Тmax(1,0) имеет место в точке координатами ψ = 1; = 0 и равна 1: Тmax(1,0) =1. В таком случае фактическая максимальная температура на поверхности детали при шлифовании определяется размерноым коэффициентом Ро:
.
(14.6)
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Каковы особенности схематизации процесса плоского шлифования?
2. Как схематизируется источник теплоты при шлифовании?
3. Как определяется плотность тепловых потоков при шлифовании?
4. При каких условиях шлифования движущийся источник переходит в
быстродвижущийся?
5. Какие параметры процесса шлифования влияют на температуру детали?
6. Каковы пути снижения температуры в детали при шлифовании?
АНАЛИЗ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ОТДЕЛОЧНО - УПРОЧНЯЮЩЕЙ
ОБРАБОТКЕ ПОВЕРХНОСТНЫМ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРВАНИЕМ
Лекция 15. Определение тепловых потоков и температур в зоне обработки при алмазном выглаживании
1. Схематизация процесса алмазного выглаживания
2. Определение плотности тепловых потоков
3. Определение температур в детали