ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Охлаждающая способность из "Физико-химические и теплофизические свойства смазочных материалов" Характер и содержание процессов, происходящих при резании, в большой степени зависят от среды, в которой осуществляется резание, т. е. от смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ). Выбор и применение СОЖ — важные факторы в повышении производительности труда при резании металлов, обеспечении высокого качества изделий, их размерной однородности и значительной экономичности обработки. [c.32] В результате применения СОЖ снижается общая тепловая мощность резания, а также интенсифицируется теплоотвод из зоны резания, что вызывает снижение температуры контактной площадки резец—стружка. Эффективность применения СОЖ определяется их смазывающей и охлаждающей способностью. Если смазывающая способность СОЖ снижает энергетическую мощность процесса резания в результате уменьшения или полного предотвращения взаимодействия трущихся поверхностей, то охлаждающая способность обусловливает изменение температурного поля системы инструмент—обрабатываемая деталь—стружка. Вследствие снижения температурных деформаций повышаются точность, обработки и стойкость режущего инструмента (за счет снижения температуры на его контактных поверхностях). [c.32] Такие важные показатели, характеризующие производительность процесса, как допустимая скорость резания, подача и теплостойкость режущего инструмента также в большой степени зависят от охлаждающей способности СОЖ. В связи с этим весьма важен выбор критериев и методов для оценки охлаждающей способности СОЖ. [c.32] Так как поглощение основной части тепла, выделяющегося при резании металлов с применением СОЖ, происходит конвективным теплообменом между охлаждающей средой и режущим инструментом, стружкой и обрабатываемой деталью, то мерой интенсивности отвода тепла из зоны резания является коэффициент теплоотдачи, определяющий охлаждающую способность СОЖ. [c.32] Коэффициент теплоотдачи является весьма важной характеристикой, так как помимо информации об охлаждающей способности СОЖ, дает возможность а) определить стойкость режущего инструмента и температуру в зоне резания б) подойти к расчету износа поверхности инструмента и к предвидению характера разрушения режущих лезвий в различных условиях работы в) правильно подбирать материалы режущего инструмента для работы в тех или иных условиях г) оценивать влияние охлаждения на ход резания и отыскивать пути к наиболее эффективному использованию охлаждающей среды д) регулировать ход процесса для получения нужного теплового воздействия на обрабатываемый материал и поверхностные слои изделия т. е. [c.32] Существующие в настоящее время методы оценки охлаждающей способности СОЖ весьма разнообразны, но их можно разделить на две группы. К первой относятся методы, при помощи которых производятся сравнительные испытания СОЖк а их охлаждающая способность оценивается по таким показателям, как а) темп ох-лаЖ дения (величина, обратная времени остывания) нагретого металлического образца в определенном объеме или в набегающем потоке исследуемой охлаждающей среды [31, 321 б) конечная температура металлического образца при его охлаждении набегающим потоком жидкости [33. [c.33] Основной недостаток этих методов в том, что они позволяют производить лишь сопоставление испытываемых СОЖ, а показатели, по которым оценивается их охлаждающая способность, практически нельзя использовать при решении основных задач теплофизики резания. Применение этих методов вместо других, дающих более полную информацию об охлаждающей способности СОЖ, обусловлено отсутствием данных по их теплофизическим свойствам. [c.33] К другой группе относятся методы, с помощью которых определяются коэффициенты теплоотдачи, характеризующие как охлаждающую способность СОЖ, так и условия теплообмена в зоне резания. [c.33] Условия процесса резания с применением СОЖ при этом моделируются на приборе, в котором сплошной металлический цилиндр, предварительно нагретый, охлаждается в ограниченном объеме исследуемой жидкости с одновременной регистрацией через определенные промежутки времени его температуры. Ее значения — исходные для вычисления темпа охлаждения. Поскольку такое условие существования регулярного теплового режима, как постоянство температуры окружающей среды (в данном случае она повышается) не выполняется, то применение соотношения (1.25) неправомерно. [c.33] В силу того,, что процесс обтекания охлаждаюн ей средой режущего инструмента, обрабатываемой детали и стружки достаточно сложен, для оценки охлаждающей способности СОЖ и жа-рактеристики условий теплообмена в зоне резания предлагается использовать значения коэффициентов теплоотдачи, полученные при исследовании теплообмена как в различных модельных течениях, так и непосредственно при резании металлов. Так в работе [36 ] для оценки охлаждающей способности СОЖ рекомендуются коэффициенты теплоотдачи, полученные при исследовании теплообмена протекающей жидкости по трубе, обогреваемой снаружи. Поскольку в данном случае условия теплообмена и гидродинамики не соответствуют реальным условиям, возникающим при резании металлов, коэффициенты теплоотдачи, полученные таким образом, можно использовать также лишь для сравнительной оценки охлаждающих сред. [c.34] Все величины, входящие в (1.26), берутся при температуре набегающего потока жидкости. Изменение теплофизических свойств охлаждающей среды в непосредственно прилегающем к поверхности теплообмена слое, зависящее от режима металлообработки, учитывается введением поправки I — (Рг /Ргп) , значения которой по данным [29, 31 ] изменяются от 1,4 до 2 (здесь Рг — число Прандтля при температуре набегающего потока Ргц — число Прандтля при средней температуре охлаждаемой поверхности значения констант с, т и п см. табл. 1.3). [c.34] Вернуться к основной статье