Актуальные проблемы в машиностроении №2 2015

Актуальные проблемы в машиностроении. 2015. №2

Инновационные технологии

в машиностроении

____________________________________________________________________

УДК 621.787.4

ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ТОЧНОСТИ

ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ

Л.Р. МИЛОВАНОВА, канд. техн. наук, доцент, декан

М.В. СТЕКОЛЬНИКОВ, канд. техн. наук, доцент

А.С. ПРИГОРОВСКИЙ, студент

(ЭТИ СГТУ, г. Энгельс)

Милованова Л.Р.

- 413100, Саратовская обл, г. Энгельс, ул. Площадь Свободы, 17,

Энгельсский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО

«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»

e-mail:

В статье решена осесимметричная теплофизическая задача при сверлении глубоких

отверстий на основе предложенной математической модели расчёта температуры по методу

источников тепла с использованием принципов пространственно-временного соответствия и

местного влияния. Рассчитана температура в зоне контакта инструмент-деталь, а также

распределение температуры в теле заготовки (температурный градиент). Доказана

адекватность предложенной математической модели, рассчитанные значения температур

соответствуют экспериментальным данным.

Ключевые слова:

Тепловой источник, глубокое сверление, теплопроводность, метод

источников тепла, принцип пространственно-временного соответствия.

Введение

Детали с глубокими отверстиями изготавливают во всех областях машиностроения и

приборостроения. Глубокие отверстия в основном сопряжены с подвижными элементами

машин и механизмов, определяют их эксплуатационные характеристики, надежность и

долговечность в работе. Отверстие считается глубоким, если отношение его длины к

диаметру более 10. Однако на практике уже при обработке отверстия на глубину

превышающую три диаметра наблюдаются трудности с выводом стружки, снижение

стойкости сверла и производительности обработки. Технологии сверления глубоких

отверстий отличаются от обработки обычных отверстий и требуют применения

специфического оборудования и технологического оснащения, а именно, специальных

режущего, вспомогательного, измерительного инструментов и приспособлений. При

глубоком сверлении к инструменту подается смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ), это

также определяет специфику не только процесса, но и применяемого оборудования и

оснастки [1].

Теория

При сверлении отверстий возникает осесимметричная теплофизическая задача,

связанная с расчетом температурного поля в обрабатываемой детали от действия источника

теплоты в форме кольца с равномерным распределением интенсивности тепловыделения.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ 10-08-00669-а