Математическая модель теплового процесса при механической обработке и условия уменьшения температуры резания и повышения производительности обработки

Abstract

Определены условия уменьшения температуры резания и повышения производительности обработки. Показана эффективность применения многопроходного шлифования и высокоскоростного резания при фрезеровании и точении. Установлено, что основным условием повышения производительности обработки при высокоскоростном резании является уменьшение условного напряжения резания до значения, при котором максимальная температура резания становится меньше температуры плавления обрабатываемого материала и появляется возможность асимптотического приближения температуры резания к ее максимальному значению.

This paper proposes a mathematical model of the heat process during grinding and blade processing, which allows to determine the basic conditions for reducing the temperature of cutting and improving processing performance. The effectiveness of multi-pass grinding and high-speed cutting during milling and turning, which are based on the implementation of small slice thickness and increased speed of the part, is shown. It is established that the main condition for a significant increase in processing performance during high-speed cutting is to reduce the conventional cutting voltage to a value at which the maximum cutting temperature becomes less than the melting temperature of the material being processed and it becomes possible to asymptotically approximate the cutting temperature to its maximum value. In this regard, the physical effect of high-speed cutting is due to the fact that the main amount of heat generated during cutting goes into the formed chips, and a small amount of heat goes into the surface layer of the workpiece. This reduces the likelihood of prizhog, microcracks and other temperature defects on the treated surface, improves the quality and productivity of processing.