Obrabotka Metallov 2010 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (49) 2010 10 ТЕХНОЛОГИЯ расположены на передней и задней поверхностях ин- струмента, а также в условной плоскости сдвига. Рис. 3. Конечно-элементная схема решения задачи В качестве граничных условий на участках АВ и AC задавались ориентировочные значения плотности те- пловых потоков q AB = 3·10 6 Вт/м 2 , q AС = –1,5·10 6 Вт/м 2 , на участке ВD – вынужденная конвекция (обдув), участок GF – избыточная температура резцедержате- ля, на прочих участках границы – условия естествен- ной конвекции. Картина распределения температуры и векторное поле теплового потока изображены на рис. 4. График изменения температуры вдоль перед- ней поверхности инструмента (участок АD) пред- ставлен на рис. 5. Рис. 4. Распределение температуры и векторное поле теплового потока Для сравнения результатов была проведена серия вычислительных экспериментов. Полученырасчетные данные при значениях скорости воздушного потока от 0 до 40 м/с, которые показали весьма незначительное расхождение величин контролируемых показателей. В частности, по средней температуре передней по- верхности различие составило порядка 0,2 %. Рис. 5. Изменение температуры вдоль режущей кромки Таким образом, в результате проведения числен- ного эксперимента установлено, что обдув передней поверхности приводит к значительной интенсифи- кации конвективной составляющей теплообмена (в 20 – 110 раз), однако ее вклад в общий баланс те- плоты остается незначительным. Вместе с тем экс- периментальные данные [3] показывают заметное падение термоЭДС, на 30…40 %, в зоне резания при использовании удаления стружки пневмотранспор- том. Остается сделать вывод, что снижение тепло- вой напряженности процесса в данном случае до- стигается в основном за счет ускоренного удаления стружки из зоны резания. Список литературы 1. Резников А.Н . Тепловые процессы в технологиче- ских системах / А.Н. Резников, Л.А. Резников. – М.: Ма- шиностроение, 1990. – 288 с. 2. Теплотехника : справочник / под общ. ред. А.П. Ба- скатова. – М.: Энергоиздат, 1982. – 264 с. 3. Фирсов А.М . Повышение стойкости инстру- мента при использовании пневмотранспорта для удаления стружки из зоны обработки /А.М. Фир- сов, А.Г. Казанцев, Ю.Н. Косицын // Тезисы докла- дов III Юбилейной научно-практической конферен- ции «Научно-техническое творчество аспирантов и профессорско-преподавательского состава» – Ч. 2. – Бийск: БТИ АлтГТУ, 1995. – С. 62.