VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В современном машиностроении одной из актуальных проблем является высокопроизводительная абразивная обработка отверстий деталей машин (например, гидроцилиндры, подшипники скольжения и др.), к поверхностному слою которых предъявляются высокие требования.

Производительность традиционных процессов внутреннего шлифования лимитируются образованием тепловых дефектов (прижогов) в поверхностном слое шлифованных деталей. Поэтому при этом виде шлифования процесс охлаждения зоны обработки особенно важен [2].

При внутреннем шлифовании температура обрабатываемой поверхности:

θs=θ_р + θ_0, (1)

где θ_р – температура при шлифовании; θ_o – начальная температура детали.

При шлифовании охлаждение внутренней обработанной поверхности заготовки осуществляется конвективным теплообменом со смазочно-охлаждающим технологическим средством (СОТС). В соответствии с законом Ньютона-Рихмана, количество теплоты передаваемой из обработанной поверхности в СОТС,

Q=α·S·(θs – θ_o)·τ, (2)

где α – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м²·ºС); S – площадь поверхности на, которой происходит теплообмен; θs и θ_o – температура этой поверхности и среды; τ – время.

Коэффициент теплоотдачи α имеет важное значение, так как характеризует процесс и условия теплообмена между заготовкой и средой охлаждения. Он может быть определен эмпирическим путем. Так, для обработки шлифованием [1],

α =6·10^-3·V^0,8_ж, (3)

гдеV_ж – скорость течения СОТС при омывании обрабатываемой поверхности турбулентным потоком.

Анализируя выражения (2) и (3), можно сделать вывод, что количество теплоты, отдаваемой обрабатываемой поверхностью в СОТС, зависит от времени охлаждения и скорости омывания обрабатываемой поверхности турбулентным потоком, что позволяет предотвратить нагрев обработанной поверхности.

Литература

1. Гусев В.Г. Блурцян Д.Р. Чуриков А.П. Повышение диспергирующего действия СОЖ при внутреннем шлифовании сборными абразивными кругами // Известия ВУЗов: Машиностроение. 1989. №2. С. 136-141.

2. Яшков В.А., Силин Л.В., Албагачиев А.Ю. Разработка математической модели процесса теплообмена при внутреннем шлифовании сборным абразивным кругом // Машиностроение и безопасность жизнедеятельности. 2009. № 6. С. 182-184.