Разработка методики анализа теплового состояния в контактной зоне при глубинном шлифовании на базе экспериментальных исследований условий теплообмена

• Автор: Горбунова, Ирина Александровна
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Рыбинск
• Количество страниц: 169 с. : ил.

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ

1Л Основные направления развития процессов абразивной обработки

1.2 Совершенствование техники подачи смазывающе-охлаждающей жидкости в зону обработки

1.3 Исследование режима течения СОЖ в зоне контакта

1.4 Тепловые процессы и теплообмен в зоне обработки

1.5 Выводы и постановка задач исследований

2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССООБМЕНА ВО ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЕ: ШЛИФОВАЛЬНЫЙ КРУГ, ДЕТАЛЬ, СОЖ

2.1 Теоретическая оценка глубины пропитки шлифовального

круга СОЖ
2.2 Экспериментальное определение расхода СОЖ через зону контакта шлифовального круга и детали
2.2.1 Методика исследования
2.2.2 Статистическая обработка результатов эксперимента
2.2.3 Обработка результатов эксперимента методом
анализа размерностей
2.3 Экспериментальное определение коэффициента теплоотдачи
в зоне шлифования от обрабатываемой поверхности в СОЖ
2.3.1 Методика исследований
2.3.2 Экспериментальная установка и ее описание
2.3.3. Исследование теплообмена на поверхности детали
в зоне контакта
2.3.4 Обработка результатов эксперимента
2.3.5 Расчет измерительной погрешности эксперимента
2.3.6 Сравнение теоретических и экспериментальных данных.
Оценка достоверности модели
2.4 Выводы
3 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛИ ПРИ ПЛОСКОМ ГЛУБИННОМ ШЛИФОВАНИИ
3.1 Баланс энергии в зоне обработки
3.2 Математическая модель теплообмена
3.3 Расчет граничных условий
3.3.1 Задание теплового потока в деталь
3.3.2 Определение интенсивности охлаждения в зоне контакта
3.3.3 Определение интенсивности охлаждения на свободных поверхностях
3.3.4 Задание физических свойств обрабатываемого материала
3.4 Тестирование расчетной методики на базе комплекса экспериментальных исследований
3.4.1 Экспериментальное исследование зависимости термомеханических явлений при глубинном шлифовании от режимов обработки
3.4.2 Сравнение результатов расчета и экспериментальных
данных
3.5 Расчет температуры на поверхности и в глубине обрабатываемой детали
3.6 Выводы
4 ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ГЛУБИННОГО ШЛИФОВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОГО СОСТОЯНИЯ ОБРАБАТЫВАЕМОЙ ДЕТАЛИ НА БАЗЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ УСЛОВИЙ ТЕПЛООБМЕНА
4.1 Обоснование применения методики расчета
4.2 Расчет теплового состояния при трехпроходном шлифовании елочных замков рабочих лопаток из сплавов ЖС6У-ВИ и
ЧС88У-ВИ
4.3 Анализ результатов расчета
4.4 Оптимизация технологического процесса
4.4.1 Расчет теплового состояния при четырехпроходном шлифовании елочных замков рабочих лопаток из сплавов ЖС6У-ВИ
и ЧС88У-ВИ
4.4.2 Назначение режимов обработки различных жаропрочных сплавов на никелевой основе
4.5 Интенсификация теплообмена в зоне обработки
4.6 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Макрос для задания граничных условий
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Пример файлов граничных условий
ПРИЛОЖЕНИЕ В Пример текстового файла задания свойств
материала
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Макрос для обработки результатов расчета
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Акты внедрения результатов диссертационной
работы
торого зависит от числа измерений к = п—1 и требуемой вероятности результата Р.
0,95 0,98
4 2,776 3,747
5 2,571 3,365
6 2,447 3,143
7 2,62 2,998
Окончательно измеряемая величина может быть представлена в виде
в = Сср±1к(Р)-5.
По результатам вычислений получили, что доверительный интервал измеряемой величины достигает 5 % при требуемой вероятности результата 0,95 и 7 % при требуемой вероятности результата 0,98.
2.2.3 Обработка результатов эксперимента методом анализа размерностей
На основании всего вышеизложенного, скорость жидкости в зоне контакта шлифовального круга и детали может быть описана следующей функциональной зависимостью [19, 73]
Р{Уж,УК,Усож,гк,У,1К) = 0, (28)
где искомая величина Уж будет являться функцией всех вышеперечисленных величин.
Рассматривать задачу будем в системе первичных величин [М], [Ь], [Т] [18]. Составим матрицу размерностей (таблица 2).
Таблица 2 - Матрица размерностей
Размерность Параметры
V ' Ж к V г сож г 1к V
[М] 0 0 0 0 0
И 1 1 1 1 1
[Т] -1 -1 -1 0 0