E-Book Overview
Статья. Опубликована в журнале "Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-технических наук". – 2009. – №1 – С. 35-40.
В статье рассмотрены особенности режимов охлаждения деталей при магнитно-абразивной обработке. Показано, что использование режимов эффективного охлаждения позволяет существенно уменьшить, а в ряде случаев полностью исключить влияние интенсивного тепловыделения в объеме металлического образца на состояние поверхностного слоя изделий. Наличие корреляционной связи между параметрами магнитно-абразивной обработки (В, n) и мощностью теплового источника Q, а также между температурой СОЖ на выходе Т2 и ее расходом свидетельствует о возможности контроля и управления температурной напряженностью процесса. Разработанная методика инженерного расчета интенсивности тепловыделения и режимов охлаждения деталей типа тел вращения позволяет исключить неблагоприятное влияние температурного фактора при обработке в магнитном поле за счет подбора соответствующего расхода СОЖ. Для традиционного диапазона параметров МАО режим эффективного охлаждения поверхности стального образца обеспечивается при значениях расхода СОЖ 0,004–0,007 л/с. Для скоростной магнитно-абразивной обработки рекомендуемый режим охлаждения составляет 0,02–0,04 л/с.
E-Book Content
СЕРЫЯ ФІЗІКА-ТЭХНІЧНЫХ НАВУК
ар
МАШИНОСТРОЕНИЕ, МЕХАНИКА
ел
УДК 621.923.044.7: 621.384.3
С. А. ФИЛАТОВ, Д. Ф. УСТИНОВИЧ
ус и
ВЕСЦI НАЦЫЯНАЛЬНАЙ АКАДЭМII НАВУК БЕЛАРУСI № 1 2009
кБ
ОСОБЕННОСТИ РЕЖИМОВ ОХЛАЖДЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИ МАГНИТНО-АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКЕ Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова НАН Беларуси, Физико-технический институт НАН Беларуси
ау
(Поступила в редакцию 23.04.2008)
На
ци он
ал
ьн
ая
ак ад
ем ия н
Введение и постановка задачи. Тепловые явления, сопровождающие финишные операции технологических процессов, оказывают существенное влияние на качество поверхностного слоя деталей машин, их эксплуатационные свойства, механизм стружкообразования, точность обработки [1–3]. Особенностью магнитно-абразивной обработки (МАО) является сочетание механического воздействия на обрабатываемую поверхность абразивного эластичного инструмента и переменного по величине и направлению магнитного поля. Обработка металлов сопровождается перемагничиванием образца, возникновением в его объеме индукционных токов и его нагревом, активизирующим физико-механические и химические явления в поверхностном и приповерхностном слоях. Основные причины нагрева детали – тепловое действие индукционных токов, выделение тепла при перемагничивании и за счет фрикционного воздействия ферромагнитного абразивного порошка [4]. Факторами, определяющими температуру нагрева обрабатываемой поверхности, являются физико-механические свойства материала детали и технологические параметры режима обработки – величина магнитной индукции в зазоре, число циклов перемагничивания, время обработки и скорость резания [5]. Увеличение скорости перемещения детали относительно полюсных наконечников электромагнита приводит к изменению характера нагрева. С одной стороны, происходят рост количества циклов перемагничивания в единицу времени и увеличение значений вихревых токов. С другой, увеличивается динамическая напряженность процессов микрорезания и трения, повышаются давление в зоне контакта зерен с поверхностью и интенсивность создаваемых ими тепловых импульсов. Изменение интенсивности тепловыделения, сопровождающего МАО, способно повлиять на точность размеров прецезионных деталей, вызвать шаржирование обрабатываемой поверхности компонентами порошка, изменение характера действия смазывающе-охлаждающей жидкости (СОЖ), а в ряде случаев – нарушение технологического процесса полирования и качества поверхности. Распределение тепловых пото