Определение температуры резания при финишной обработке шлифованием

Abstract

Получены новые аналитические зависимости для определения температуры резания при шлифовании с учетом распределения тепла, уходящего в обрабатываемую деталь и образующиеся стружки. Показано, что основная часть образующегося при многопроходном шлифовании тепла, уходит в обрабатываемую деталь. Сравнение расчетных и экспериментальных значений температуры резания при шлифовании показало высокую степень их сходимости. Даны практические рекомендации. В роботі, на основі спрощеного підходу до розрахунку температури різання при шліфуванні, отримані нові аналітичні залежності для визначення температури різання в умовах фінішної обробки за методом багатопрохідного шліфування з урахуванням розподілу тепла, що йде в оброблювану деталь і у стружки, які утворюються. Показано, що основна частина тепла, яке утворюється при багатопрохідному шліфуванні, йде в оброблювану деталь, а у стружки йде невелика частина тепла. Тому облік тепла, що йде в оброблювану деталь, приводить у відповідність теорію і практику шліфування. Теоретично встановлено, що характер зміни щільності теплового потоку всередину поверхневого шару оброблюваної деталі несуттєво впливає на абсолютні значення і характер зміни температури різання при шліфуванні, а також глибини проникнення тепла в поверхневий шар оброблюваної деталі. Це узгоджується з результатами експериментальних досліджень глибини проникнення тепла в поверхневий шар оброблюваної деталі, що свідчить про достовірність отриманого теоретичного рішення і можливості його практичного використання для визначення оптимальних умов обробки при багатопрохідному шліфуванні по температурному критерію. Показано, що основною умовою зменшення температури різання при шліфуванні є зменшення умовної напруги різання, яка має найбільший вплив на температуру різання. Теоретично встановлено, що при заданій питомій продуктивності обробки зменшити температуру різання при шліфуванні можна зменшенням глибини шліфування, тобто застосуванням багатопрохідного шліфування. В роботі встановлено також, що на відміну від відомих рішень класичного рівняння теплопровідності при шліфуванні, коли глибина проникнення тепла в поверхневий шар матеріалу нескінченна, і у зв'язку з цим не можна однозначно визначити справжнє значення порушеного (дефектного з точки зору теплового впливу) шару оброблюваного матеріалу, в запропонованому рішенні глибина проникнення тепла в поверхневий шар матеріалу приймає кінцеве рішення. In this paper, a new analytical dependence for determining the temperature of cutting in a finishing method multipass grinding, taking into account the distribution of the heat, leaving the workpiece and the resulting chips are obtained based on a simplified approach to the calculation of cutting temperature during grinding. It has been shown that most of the heat generated during multipass grinding, goes into the workpiece, and the resulting chip away a small part of the heat. Therefore, keeping the heat in the outgoing workpiece, resulting in matching theory and practice of grinding. Theoretically it found that the variation of the heat flux density depth of the surface layer of the workpiece insignificantly affects the absolute values and the variation of temperature during grinding of cutting and heat penetration depth into the surface layer of the workpiece. This is consistent with the results of experimental studies of heat penetration depth of the surface layer of the workpiece, which indicates the validity of the theoretical solutions and the possibility of its practical use to determine the optimum processing conditions during multi-pass grinding on the temperature criterion-tory. It is shown that the main condition for reducing the temperature of cutting when grinding is to reduce the conditional cutting voltage, which has the greatest influence on the cutting temperature. Theoretical found that when, for a given treatment reduced specific productivity for grinding cutting temperature can decrease grinding depth, i.e. application of the set-goprohodnogo grinding. The work also established that, unlike the known solutions of the classical equation of heat conduction during grinding when Glu bean heat penetration into the surface layer of the material is infinite, and therefore can not unambiguously determine the true value of the impaired (defective in terms of thermal exposure) layer treated material in the proposal-decision Gennes heat penetration depth of the surface layer of the material takes the final decision.