Источники тепла при резании
Тепловые процессы при резании материалов
При резании тепло образуется в трёх источниках: в плоскости сдвига ОА, на передней поверхности инструмента OC и на задней поверхности Oh, рис. 2.1
Рис. 2.1. Источники тепла при резании: 1- резец, 2 –заготовка, 3- стружка
2.2. Расчёт мощностей источников тепла при резании
В процессе резания тепло образуется в трёх источниках − в площади сдвига, на передней поверхности и на задней поверхности резца, рис.2.2.
Рис. 2.2. Схема расчёта мощностей источников тепла
|
. (2.1)
где 
− среднее касательное напряжение в плоскости сдвига;
− относительный сдвиг.
Удельная работа 
эквивалентная количеству тепла, выделившемуся в единице объёма, прошедшего через плоскость сдвига будет равна
(2.2)
Мощность источника тепла в зоне контакта резца со стружкой равна
, (2.3)
где qF − среднее касательное напряжение на передней поверхности,
c − длина контакта стружки с резцом.
Удельная мощность источника тепла на единице площади контакта стружки с резцом будет равна
(2.4)
Мощность источника тепла в зоне трения резца и обрабатываемой поверхности детали будет
, (2.5)
и удельная мощность
. (2.6)
Сравнение удельных мощностей q и q1 говорит о том, что на задней поверхности резца удельная мощность источника тепла, как правило, выше, чем на передней. Разница между q и q1 т тем больше, чем больше усадка стружки.
Общая мощность всех трёх источников тепла может быть вычислена по силе Pz и скорости резания
(2.7)
Значения удельных и абсолютных мощностей источников тепла при резании очень велики. Достаточно сказать, что мощность резания измеряется, как правило, киловаттами и даже десятками киловатт. И практически вся работа резания переходит в тепло. Удельные мощности при резании вполне сравнимы с удельными мощностями источников тепла при сварке. Знание величин источников тепла в плоскости сдвига и на поверхности контакта резца со стружкой и изделием необходимо для расчёта температуры резания.