Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РАСЧЕТОВ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В СИСТЕМЕ РЕЗАНИЯ

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2015-3-92-99

Полный текст:

Аннотация

В статье приводится подробный аналитический метод расчетов температурных полей для процесса резания лезвийным инструментом. Детально рассматриваются формы тепловых источников при резании, возможность и необходимость схематизации как источников тепла, так и формы взаимодействующих тел. Расчет температуры в зоне первичной пластической деформации выполнен с учетом взаимного влияния температуры на величину сдвиговых напряжений в этой зоне. Установлено, что закон распределения интенсивности источника трения по задней поверхности обуславливается характером изменения касательных напряжений трения и мало отличается от равномерного. Предложено точное решение задачи расчета температуры в полупространстве от действия прямоугольного источника тепла постоянной интенсивности. Таким образом, стало возможным определить постоянные интенсивности тепловых потоков на передней и задней поверхностях. Проведена проверка гипотезы о постоянстве этих интенсивностей тепловых потоков. Для этого каждый итоговый тепловой источник был представлен как комбинация элементарных равномерных источников тепла. Исследованиями установлена большая неравномерность распределения интенсивности тепловых источников, которые действуют на поверхностях режущего инструмента. Это дало возможность выявить новые закономерности распределения температуры на передней и задней поверхностях инструмента при различных комбинациях коэффициентов теплопроводности обрабатываемого и инструментального материалов, а также износа инструмента. Установлена существенная роль заторможенного тела на передней поверхности на величину и направление тепловых потоков на передней и задней поверхностях – в инструмент или в заготовку – и в конечном результате – на температуру контактных поверхностей режущего инструмента. Это позволило выработать рекомендации по выбору оптимального инструментального материала для обработки заготовок с различной теплопроводностью.

Об авторе

Николай Петрович Мазур
Хмельницкий национальный университет, Хмельницкий
Украина

доктор технических наук, профессор кафедры «Технология машиностроения»



Список литературы

1. Мазур Н.П., Внуков Ю.Н., Грабченко А.И., Доброскок В.Л., Залога В.А., Новосьолов Ю.К., Якубов Ф.Я. Основы теории резания материалов. 2-е изд. Харьков: ХПИ, 2013. 534 с.

2. Grzesik Wit. Podstawy skrawania materiałŏw metalowych. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1998. 382 s.

3. Piendl S., Aurich J.C., Steinicke M. 3D Finite–Element Simulation of Chip Formation in Turning // Proceedings of the 8th CIRP International Workshop on Modeling of Machining Operations. Chemnitz, 2005. P. 225–233.

4. Marusich T.D. Trends in machining modeling // 2005 Third Wave AdvantEdge International Users' Conference. Dearborn, 2005. P. 1–25.

5. Якимов А.В., Слободяник П.Т., Усов А.А. Теплофизика механической обработки. Одесса: Либідь, 1991. 240 с.

6. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975. 344 с.

7. Мазур М.П. Визначення контактних температур рiжучого інструмента // Вестник Технологического унiверситета Подолия. 1997. № 1. С. 5–13.

8. Резников А.Н. Теплофизика резания. М. : Машиностроение, 1969. 288 с.

9. Резников А.Н. Теплофизика процессов механической обработки материалов. М. : Машиностроение, 1981. 279 с.

10. Силин С.С. Исследование термомеханических явлений при резании материалов методами теории подобия : дис. … д-ра техн. наук. М., 1970. 282 с.

11. Васин С.А., Верещака А.С., Кушнер В.С. Резание металлов. Термомеханический подход к системе взаимосвязей при резании. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 447 с.

12. Силин С.С. Метод подобия при резании металлов. М.: Машиностроение, 1979. 152 с.

13. Резников А. Н., Резников Л. А. Тепловые процессы в технологических системах. М.: Машиностроение, 1990. 288 c.

14. Ящерицин П.И., Еременко М.Л., Фельдштейн Е.Э. Теория резания. Физические и тепловые процессы в технологических системах. Минск: Выш. шк., 1990. 512 с.

15. Кушнер В.С. Термомеханическая теория процесса непрерывного резания пластических материалов. Иркутск: Иркутский ун-т, 1982. 180 с.

16. Мазур Н.П. Разработка теоретических основ и практическое использование термомеханической модели обработки пластических материалов : дис. … д-ра техн. наук. Киев, 1999. 309 с.

17. Oxley P. L. Mechanics of machining. An analytical approach to assessing machinability. New York: Ellis Horwood Ltd., 1989. 242 р.

18. Остафьев В.О., Нощенко О.М. Термопружні напруження при переривчастій роботі твердосплавного різального інструменту // Вісник Технологічного університету Поділля. 2002. № 4. С. 188–192.

19. Сверхтвердые материалы. Получение и применение. Т. 5. Обработка материалов лезвийным инструментом / под ред. С.А. Клименко. Киев: ИСМ им. В.Н. Бакуля, 2006. 316 с.

20. Остаф‘єв В.О., Мазур М.П. До питання про використання методу джерел тепла для розрахунку температурних полів ріжучих інструментів // ТЕМА. 1998. № 8. С. 8–11.


Рецензия

Для цитирования:


Мазур Н.П. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АНАЛИТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ РАСЧЕТОВ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ В СИСТЕМЕ РЕЗАНИЯ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета . 2015;1(3):92-99. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2015-3-92-99

For citation:


Mazur N.P. IMPROVEMENT OF ANALYTICAL METHODS OF CALCULATION OF TEMPERATURE FIELDS IN THE CUTTING SYSTEM. Science Vector of Togliatti State University . 2015;1(3):92-99. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2015-3-92-99

Просмотров: 14


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)