切削熱是如何產(chǎn)生的

切削熱在三個(gè)變形區(qū)產(chǎn)生。切削過程中，三個(gè)變形區(qū)的金屬變形和摩擦是切削熱產(chǎn)生的根本原因。切削過程中的變形功和摩擦功大部分轉(zhuǎn)化為切削熱。下圖顯示了切削熱產(chǎn)生的熱量位置及擴(kuò)散情況。

切削熱產(chǎn)生的熱量以及三個(gè)變形區(qū)產(chǎn)生熱量的比例隨切削條件的不同而變化。加工塑性金屬材料時(shí)，后刀面磨損量不大，切削厚度較大時(shí)，第一變形區(qū)產(chǎn)生的熱量最多。當(dāng)?shù)毒吣p量較大、切削厚度較小時(shí)，第三變形區(qū)產(chǎn)生熱量的比例會(huì)增大。下圖顯示了使用硬質(zhì)合金刀具加工鎳、鉻、鉬、釩和鋼時(shí)三個(gè)變形區(qū)產(chǎn)生的熱量與切削厚度的比率。

圖1.鎳、鉻、鉬三種發(fā)熱比例

1. 第一變形區(qū) 2-第二變形區(qū) 3-第三變形區(qū)

加工鑄鐵等脆性材料時(shí)，由于斷屑的形成，切屑的接觸長(zhǎng)度小，前刀面上的摩擦力小，第一、第二變形區(qū)的發(fā)熱比例減少。因此，第三變形區(qū)產(chǎn)生的熱量的比例相對(duì)增大。 。

切削過程中產(chǎn)生的切削熱通過切屑、工件、刀具和周圍介質(zhì)散發(fā)到切削區(qū)之外。各路傳熱的比例與切削形式、刀具、工件材料及周圍介質(zhì)有關(guān)。車削過程中的熱量50%~86%被切屑帶走，40%~10%傳遞到車刀中，9%~3%引入到工件中，約1%引入到空氣中。鉆孔時(shí)，28%的熱量被切屑帶走，14.5%傳遞到刀具中，52.5%引入到工件中，約5%引入到周圍介質(zhì)中。

另外，切削速度“υ”對(duì)各路傳熱比也有一定的影響。切削速度越高，切屑帶走的熱量就越少。下圖顯示了焓對(duì)傳熱的影響。

Dia.3 切削速度對(duì)切削傳熱的影響

I—工具 II—工件 III—切屑

切削熱及其對(duì)切削過程的影響

用刀具切削工件時(shí)產(chǎn)生的熱量稱為切削熱。切削熱也是切削過程中的重要物理現(xiàn)象，對(duì)切削過程有很多影響。切削時(shí)的熱量傳遞到工件上，引起工件熱變形，從而降低加工精度。工件表面局部高溫使加工表面質(zhì)量惡化。

傳遞到刀具的切削熱是刀具磨損的重要原因。切削熱還會(huì)導(dǎo)致刀具磨損，從而影響切削生產(chǎn)率和成本?？傊邢鳠釋?duì)切削質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本有直接和間接的影響。研究和掌握切削熱產(chǎn)生和變化的一般規(guī)律，將切削熱的不利影響限制在允許的范圍內(nèi)，進(jìn)行切削加工。生產(chǎn)具有重要意義。

影響切削溫度的主要因素

一、切削量對(duì)切削溫度的影響

1、切削速度對(duì)切削溫度有顯著影響。實(shí)驗(yàn)表明，隨著切削速度的提高，切削溫度會(huì)顯著升高。

2、進(jìn)給量f對(duì)切削溫度也有一定的影響。隨著進(jìn)給量的增加，單位時(shí)間的金屬切除量增加，切削過程中產(chǎn)生的切削熱也增加，導(dǎo)致切削溫度升高。

然而，隨著進(jìn)給量的增加，切削溫度的增加并不像切削速度那樣顯著。

3、切削深度ap對(duì)切削溫度影響不大。由于切削深度ap增加后切削區(qū)產(chǎn)生的熱量成比例增加，因此由于散熱條件的改善，切削溫度的增加并不顯著。