Дослідження температурних процесів при свердлінні отворів
DOI:
https://doi.org/10.36910/automash.v2i25.1944Анотація
У статті вирішено осесиметричне теплофізичне завдання при свердлінні глибоких отворів на основі запропонованої математичної моделі розрахунку температури за методом джерел тепла з використанням принципів просторово-часової відповідності та місцевого впливу. Визначено залежності теплового процесу, які залежать від взаємного розташування ріжучого інструменту та оброблюваної деталі, матеріалу заготовки, наявності охолодження мастильно-охолоджувальною рідиною, режимів різання, відведенням стружки та часу перебігу самої технологічної операції свердління. Це особливо важливо для глибокого свердління, де джерело тепла постійно зміщується. Встановлено, що розрахунок температурного поля оброблюваної деталі залежить від дії джерела теплоти у формі кільця з рівномірним розподілом інтенсивності тепловиділення.
Теоретичне дослідження показало, що максимальна температура не повинна перевищувати 300 оС (без охолодження МОР) і 180 оС (при охолодженні МОР), відповідно для вимірювання температури використовувалися стандартні термопари типу хромель-алюмель (діапазон вимірювання температури від -100 ºС до +1000 ºС).
Експериментально проведено свердління глибоких отворів діаметрами 10 та 20 мм в деталі з матеріалу Сталь 45 (аналоги C45E та Ck45 згідно стандарту Євросоюзу EN 10083-2) спеціальними свердлами для глибокого свердління. Обробка здійснювалася на універсальному токарному верстаті моделі 16К20, модернізованому для глибокого свердління. Розраховано температуру в зоні контакту інструмент-деталь, а також розподіл температури в тілі заготовки (температурний градієнт). Доведено адекватність запропонованої математичної моделі, а розраховані значення температур відповідають отриманим експериментальним даним.
Ключові слова: теплове джерело, глибоке свердління, теплопровідність, метод джерел тепла, принцип просторово-часової відповідності.
Посилання
