11.Расчет температурной погрешности детали (с и без теплоотвода)

При отсутствии теплоотвода (шлифование без СОЖ) вся работа резания превращается в месте контакта инструмента с деталью в тепло Q_Р подавляющая часть которого воспринимается деталью.

В первом приближении Q_Д линейно пропорционально объему снятой стружки:

В результате нагрева температура детали повысится на температуру :

– коэффициент перехода тепла;

z – величина припуска на обработку; d – диаметр детали;

l – длина детали ;

Подставим – коэффициент линейного расширения;

– плотность; С – удельная теплоемкость детали; m – масса детали;

При увеличении температуры детали на величину , ее деаметр изменяется и равен: :

Вывод: Температурная погрешность детали не зависит от размера (в данном случае от диаметра)

При наличии теплоотвода (шлифование с использованием СОЖ) в каждый момент времени должен наблюдаться баланс между мгновенным потоком тепла, возникающем в зоне резания и мгновенными тепловыми потоками отводимыми соответственно деталью и СОЖ.

В первом приближении в качестве поверхности перехода тепла в СОЖ, равное . Обозначи коэффициент перехода тепла в сож . Получим:

Учитывая, что мгновенный тепловой поток, возникающий в зоне резания может быть найден по формуле

Получим тепловой поток, нагревающий деталь

Получаем:

С другой стороны мгновенный тепловой поток, нагревающий деталь может быть найден по формуле:

Подставим это выражение в верхнее уравнение:

Так как: То получим:

Преобразуем:

– температурная постоянная

Подставляем:

Его решают численными методами. Компьютерное моделирование показывает:

Экспериментальная проверка показывает, что 1 зона составляет черновую обработку детали, 2 – чистовую и 3-я окончательную

1 – подача 0,1 мм/мин 2 – подача 0,01 мм/мин 3 – подача 0,004 мм/мин

Анализ этой кривой позволяет сформулировать основное требование, предъявляемое с точки зрения температурной погрешности: припуск должен быть одинаков у всех деталей, у всех деталей подвергаемых обработке. Припуск на черн.шлифов. д.б. минимальным, т.е. для уменьшения темп. погрешности припуск на чер.обр уменьшают, при этом увеличивая припуск на чистовую.

12.Мероприятия по уменьшению температурных погрешностей обработки.

Его решают численными методами. Компьютерное моделирование показывает:

Экспериментальная проверка показывает, что 1 зона составляет черновую обработку детали, 2 – чистовую и 3-я окончательную

1 – подача 0,1 мм/мин

2 – подача 0,01 мм/мин

3 – подача 0,004 мм/мин

Анализ этой кривой позволяет сформулировать основное требование, предъявляемое с точки зрения температурной погрешности: припуск должен быть одинаков у всех деталей, у всех деталей подвергаемых обработке.

Уменьшение температурных деформаций (погрешностей) способствует так же осуществление следующих мероприятий:

1. Стабилизация поверхностной твердости заготовок.

2. Уменьшение припуска на черновое шлифование при одновременном соответствующем увеличении припуска на чистовое шлифование.

3. Исключение чрезмерно больших подач.

4. Обеспечение равномерного перемещения шлифовальной бабки (скорости съема припуска).

5. Правильный выбор и рациональное использование СОЖ.

6. Стабилизация температуры СОЖ в достаточно узком диапазоне.

7. Применение мягких и пористых кругов, подача, при возможности, СОЖ через поры круга.

8. Своевременная и качественная правка круга.

9. Отсутствие предварительных температурных деформаций заготовок (заготовки должны поступать на станок остывшими после предыдущих операций).

10. Вынесение таких источников тепла, как элементы гидропривода, бака СОЖ за пределы станины станка и т.п.

Минимизация с помощью указанных мероприятий позволит обеспечить качество продукции путем правильного выбора автоматического активного контроля.