切削热及切削温度

切削热与切削温度
一、切削热的产生和传导
变形功 摩擦功
一、切削热的产生和传导
车削加工时，50％~86%由切屑带走， 40%~10%传入车刀，9％~3％传入工件，1％左右 通过辐射传入空气。切削速度越高，切削厚度越大， 则由切屑带走的热量越多。
钻削加工时，28％的切削热由切屑带走，14.5 ％传入刀具，52.5％传入工件，5％左右传入周围 介质。
磨损。
（3）扩散磨损－化学磨损
硬质合金刀具常见。
（4）相变磨损 合金工具钢、高速钢常见。 造成刀具的塑性破坏。 相变温度 合金工具钢：300~350°C 高速钢： 550~600°C
（5）氧化磨损
当切削温度达700—800℃时，空气中的氧便
与硬质合金中的钴及碳化钨、碳化钛等发生氧化作
用，产生较软的氧化物(如Co304、Co0、W03、
刀具磨损与刀具寿命
一、刀具磨损的形态及其原因 （1）前刀面磨损
前刀面磨损 － 月牙洼磨损
前刀面磨损： 高速、大进给切削塑性金属时。
前刀面磨损
（2）后刀面磨损
切削脆性金属或较小切削厚度切削塑性材料时。
前、后刀面同时磨损
切削塑性金属时，中等速度和中等进给量的情况下。
二、刀具磨损过程和磨钝标准及磨损原因
TiO2等)被切屑或工件摩擦掉而形成磨损，这称为 氧化磨损。
氧化磨损： 空气不易进入刀—屑接触区。氧化磨损最容易在主、
副切削刃的工作边界处形成，在这里划出较深的沟槽，
造成“边界磨损”。
温度对磨损的影响
1. 刀具磨损过程
磨 损 过 程 三 个 阶 段
2.刀具磨钝标准
磨钝标准 － 刀具用到急剧磨损前的最大磨损量。 规定后刀面磨损带中间均匀磨损量允许达到的最
Biblioteka Baidu
大值，以VB表示。
（ VB值的大小与加工要求有关）
3. 刀具磨损原因
（1）磨粒磨损 （高速钢刀具）
切屑、工件的硬度虽然低于刀具的硬度，但其结
构中经常含有一些硬度极高的微小的硬质点，能在
（4）刀具磨损的影响：刀钝以后，摩擦加剧 （5）切削液的影响：冷却效果明显 切削液的作用： （1）冷却作用 （2）润滑作用
（3）清洗作用
（4）防锈作用
五、切削温度对工件、刀具和切削过程的影响
1. 切削温度对工件材料强度和切削力的影响
2. 切削温度对刀具材料的影响 3. 切削温度对工件尺寸精度的影响 4. 利用切削温度自动控制切削速度和进给量 5. 利用切削温度与切削力控制刀具磨损
脆性金属的抗拉强度和延伸率都较小，切削过程中切削区 的塑性变形很小，切屑呈崩碎状或脆性带状，与前刀面的摩擦 也较小，所以产生的切削热较少，切削温度一般比切削钢料时 低。
（3）刀具角度的影响 o ； o r bD 切削热集中 散热
刀具表面刻划出沟纹，这就是磨粒磨损。
硬质点有碳化物(如Fe3C、TiC、VC等)、氮化物 (如TiN、Si3N4等)、氧化物(如Si02、A12O3等)和金 属间化合物。
（2）粘结磨损 切屑、工件与前、后刀面之间，存在很大的压力
和强烈的摩擦，因而它们之间会发生冷焊。由于摩擦
副之间有相对运动，冷焊结被撕裂而带走，从而造成
温度分布（温度场）
三、影响切削温度的主要因素
（1）切削用量的影响
C a p f
x
y
v
z
z > y > x V > f > ap
（2）工件材料的影响
HBs
b 功耗
不锈钢lCrl8Ni9Ti和高温合金不但导热系数低，而且在高温 下仍能保持较高的强度和硬度。