Температура в плоскости сдвига
Температуру , которую стружка приобретает в результате деформации металла в плоскости сдвига найдём из уравнения баланса тепловых потоков.
(2.12)
Общая мощность первого источника тепла равна
, (2.13)
где – средние касательные напряжения в плоскости сдвига.
– относительный (истинный) сдвиг.
abV – объём металла , переходящий в стружку в единицу времени.
Тепловой поток Ф1с, отводящий равномерно прогретой до температуры стружки будет равен
(2.14)
где – коэффициент объёмной теплоёмкости обрабатываемого материала.
Тепловой поток , поступающий от плоскости сдвига в деталь, пренебрежимо мал при достаточно больших (>10) значениях критерия Пекле, и его мы не будем учитывать.
(2.15)
Подставляя (2.19) и (2.20) в (2.18), получим
откуда ,
или , (2.16)
где Sв – действительный предел прочности обрабатываемого материала при растяжении .
Относительный (истинный) сдвиг определяется следующим образом
(2.17)
где K – коэффициент усадки стружки;
– главный передний угол.
Из формулы (2.16) следует, что температура в плоскости сдвига зависит от прочностных и теплофизических характеристик обрабатываемого материала
(Sв и Cv), а также от относительного (истинного) сдвига .
Температура на передней поверхности инструмента определяется следующим выражением
= (2.18)
где – начальная температура заготовки ,
– температура в плоскости сдвига;
– температура передней поверхности от трения стружки.