切削熱與切削溫度

主要內(nèi)容：切削熱的產(chǎn)生與傳導；刀具與工件上的溫度分布；影響切削溫度的因素；切削溫度對工件和刀具的影響。切削熱與切削溫度一、切削熱的產(chǎn)生和傳導

變形功摩擦功切削熱與切削溫度車削加工時，50％~86%由切屑帶走，40%~10%傳入車刀，9％~3％傳入工件，1％左右通過輻射傳入空氣。切削速度越高，切削厚度越大，則由切屑帶走的熱量越多。

一、切削熱的產(chǎn)生和傳導

切削溫度：一般指切屑、工件與刀具接觸表面上的平均溫度。

二、溫度分布（溫度場）工件：低碳鋼；刀具前角30度，后角7度；切削用量：Vc=22.8mm/min，厚度為0.6mm；干切削。

二、溫度分布（溫度場）（1）切削用量的影響----切削速度三、影響切削溫度的主要因素隨著切削速度的提高，切削層金屬塑性變形產(chǎn)生的熱量來不及傳到工件與刀具就被切屑帶走了，因此VC提高1倍，切削溫度僅增加20~33%。

（1）切削用量的影響----進給量f三、影響切削溫度的主要因素

f增大，使切屑的平均變形減少，切屑與前刀面的接觸區(qū)長度增加，改善了散熱條件。因此，f提高一倍，切削溫度僅提高10%。

（1）切削用量的影響----背吃刀量ap三、影響切削溫度的主要因素

ap增大，產(chǎn)生的熱量成倍增加。但是刀刃的工作長度也增加一倍，大大改善了散熱條件。因此，ap提高一倍，切削溫度僅提高3%。

（1）切削用量的影響

三、影響切削溫度的主要因素高速鋼刀具硬質(zhì)合金刀具

切削用量三要素對切削溫度的影響vc＞f＞ap，這與它們對切削力的影響情況正好相反。在控制切削溫度的前提下提高加工效率，應在機床允許的條件下，選用比較大的背吃刀量ap和進給量f，這比選用大的切削速度vc更為有利。（1）切削用量的影響

三、影響切削溫度的主要因素

切削溫度隨前角的增大而下降，這是由于前角增大時，單位切削力下降，使產(chǎn)生的切削熱減少的緣故。但是當前角大于18°～20°后，將對切削溫度的影響減小，這主要是由于前角增大導致刀具楔角減小，使刀具的散熱體積也減小而造成的。

（2）刀具幾何參數(shù)的影響----前角三、影響切削溫度的主要因素

主偏角減小時，致使切削寬度增大，刀尖角增大，刀具散熱條件改善，有利于降低切削溫度。（2）刀具幾何參數(shù)的影響----主偏角三、影響切削溫度的主要因素

工件材料的強度、硬度越高，切削力越大，切削時消耗的功也越多，產(chǎn)生的切削熱也越多，切削溫度也就越高。三、影響切削溫度的主要因素（3）工件材料的影響

合金結(jié)構(gòu)鋼的強度普遍高于45號鋼，而導熱系數(shù)又一般均低于45號鋼。所以切削合金結(jié)構(gòu)鋼時的切削溫度一般均高于切削45號鋼時的切削溫度。三、影響切削溫度的主要因素（3）工件材料的影響

不銹鋼1Cr18Ni9Ti和高溫合金GH131不但導熱系數(shù)低，而且在高溫下仍能保持較高的強度和硬度。所以切削這種類型的材料時，切削溫度比切削其他材料要高得多。必須盡可能采用導熱性和耐熱性都較好的刀具材料，必須加注充分的切削液冷卻。三、影響切削溫度的主要因素（3）工件材料的影響刀具磨損后，切削刃變鈍，刃區(qū)前方的擠壓作用增大，使切削區(qū)的金屬的塑性變形增加。同時，磨損后的刀具后角變成零度，使工件與刀具的摩擦加大，兩者均使切削熱的產(chǎn)生增加。三、影響切削溫度的主要因素（4）刀具磨損的影響三、影響切削溫度的主要因素（5）切削液的影響

切削液對降低切削溫度、減少刀具磨損和提高已加工表面質(zhì)量有明顯的效果。問題：看圖說明前角和主偏角對T的影響

1.切削溫度對工件材料強度和切削力的影響四、切削溫度對工件、刀具