Температура передней поверхности режущего лезвия

Температура стружки, контактирующей с режущим лезвием, определяется как сумма температуры деформации и приращения температуры стружки от трения о переднюю поверхность.

Температуры передней поверхности рассчитываются по программам, в основу которых положена процедура «ТЕРМ».

Длину рассматриваемого участка пластического контакта приведем к единице, перейдя к безразмерной координате y. Разобьем этот участок на N интервалов (рис. 14.12).

Рис. 14.12. Схема расчета температуры и предела текучести
с учетом их взаимосвязи (процедура «ТЕРМ»)

Нулевое приближение приращения температуры в конце первого интервала (i = 1) определим, полагая источник тепла равномерно распределенным, а безразмерную плотность теплового потока равной :

, (14.39)

где ,

Соответственно нулевым приближением безразмерной плотности теплового потока q₁₀ в конце первого интервала будет q₀, поскольку распределение принято равномерным.

Следующее (первое) приближение для безразмерной плотности теплового потока вычислим с помощью формулы

. (14.40)

Затем вычислим мощность стока К₁₁ и температуру Т₁₁:

(14.41)

Используя Т₁₁ вместо Т₁₀ и повторяя цикл вычислений (14.40)–(14.41), получим второе и аналогично Pе приближение. Ограничим число итераций значением r.

Для перехода к следующему интервалу(i = 2) температура Т₁, полученная на последней итерации, экстраполируется на длину, соответствующую концу второго интервала (рис. 14.12).

Далее повторяется цикл вычислений по формулам, аналогичным (14.42)–(14.43). Эти формулы запишем в общем виде:

(14.42)

где при i < 3 и при .

. (14.43)

Уточнение температуры в конце i-го интервала достигается путем итераций с введением дополнительного стока тепла. В результате вычислений получаем распределение температуры и предела текучести на участке пластического контакта, а также среднюю температуру на этом участке.

При увеличении температуры снижаются механические характеристики материалов и уменьшаются плотности тепловых потоков. В результате этого рост температуры все более замедляется при приближении к температуре плавления.