E-Book Overview
Тезис доклада. 5-й Минский Международный Форум по тепло- и массопереносу, Минск, 2004. – 9 с.
Аннотация: Проведено исследование тепловых процессов при магнитореологическом полировании. Описан процесс теплопереноса от обрабатываемой поверхности к полировальному магнитореологическому инструменту с учетом специфики его реологических и теплофизических свойств, приобретаемых в магнитном поле в зоне обработки. Дана аналитическая оценка температурного состояния магнитореологического абразивного инструмента и поверхности обрабатываемой детали в процессе полирования. Экспериментально зафиксировано уменьшение величины теплового потока, что может быть объяснено физико – химической модификацией поверхностного слоя в зоне обработки.
E-Book Content
УДК [536.24+532.13]:621.796.2 К ВОПРОСУ О ТЕПЛООБМЕНЕ В ПРОЦЕССЕ МАГНИТОРЕОЛОГИЧЕСКОГО ПОЛИРОВАНИЯ Левин М.Л., Глеб Л.К. ГНУ “Институт тепло-и массообмена им А.В.Лыкова” НАН Б Проведено исследование тепловых процессов при магнитореологическом полировании. Описан процесс теплопереноса от обрабатываемой поверхности к полировальному магнитореологическому инструменту с учетом специфики его реологических и теплофизических свойств, приобретаемых в магнитном поле в зоне обработки. Дана аналитическая оценка температурного состояния магнитореологического абразивного инструмента и поверхности обрабатываемой детали в процессе полирования. Экспериментально зафиксировано уменьшение величины теплового потока, что может быть объяснено физико – химической модификацией поверхностного слоя в зоне обработки. Ключевые слова Магнитореологическое полирование, температурный режим, зона контакта.
теплопроводность,
тепловыделения,
Условные обозначения Т – температура, К; γ& – скорость сдвига, с-1; λН – коэффициент теплопроводности магнитореологического полировального инструмента (МПИ) в магнитном поле в статических условиях, Вт/м·К; λP – коэффициент теплопроводности полировального инструмента, Вт/м·К; λd – коэффициент теплопроводности материала обрабатываемой детали, Вт/м·К; hd – толщина детали в зоне обработки, м; hP – толщина полировального инструмента в зоне обработки, м; cp – удельная теплоемкость абразивной магнитореологической композиции, Дж/кг; τ – напряжение сдвига, Па; α – коэффициент теплоотдачи, Вт/м2·К. Введение Процессы финишной абразивной обработки: тонкое шлифование и микрошлифование, полирование свободным или связанным абразивом протекают с интенсивным тепловыделением. В зоне контакта детали и инструмента образуется сложное поле температур и напряжений, определяемое физико-химическими и теплофизическими свойствами контактируемых тел и условиями теплообмена на их поверхности. Тепловые процессы в зоне обработки оказывают влияние на протекание самого процесса абразивного съема и определяют качество полированных поверхностей [1]. Для высококачественной обработки некоторых материалов, например арсенида галлия, селенида цинка, фосфида индия и др., весьма чувствительных к тепловому воздействию, термические напряжения, развиваемые при полировании, должны быть сведены к минимуму. В последние годы идет интенсивная разработка новых технологических процессов финишной обработки, позволяющих снизить удельные нагрузки, автоматизировать процесс, улучшить условия теплообмена в зоне обработки. Новая
технология магнитореологической финишной обработки [2 – 4] дает возможность управления вязкими, пластическими и теплофизическими свойствами полировального инструмента, представляющего собой композицию из магнитореологической суспензии и частиц абразивного наполнителя [5], и открывает широкие возможности разработки высокоэффективных процессов прецизионного полирования поверхностей деталей различного назначения с минимальным нарушенным слоем и величиной шероховатости, соизмеримой с единицами нанометров. 1. Аналитическое определение теплового состояния Воздействие магнитн