1、主要内容:主要内容:来源:切削热的产生与传导;特点:刀具与工件上的温度分布;影响切削温度的因素;切削温度对工件和刀具的影响。一、切削热的产生和传导一、切削热的产生和传导 变形功变形功 摩擦功摩擦功一、切削热的产生和传导一、切削热的产生和传导切屑切屑50 50 -86-86 工件工件 40 40 -10-10 车刀车刀9 9 -3-3周围介质周围介质1 1 干车热量传散比例干车热量传散比例一、切削热的产生和传导一、切削热的产生和传导45钢钢,YT15,ap=0.8mm,f=0.12mm/r,vc=400800m/min 低碳钢;低碳钢;=30度,度,=7度;度;Vc=22.8m/minap=0.
2、6mm;干切削。干切削。切削温度:切削温度:一般指切屑、工件与刀具接触表面上一般指切屑、工件与刀具接触表面上的平均温度。的平均温度。(1)切削用量的影响)切削用量的影响-切削速度切削速度 随着随着Vc的提高,的提高,金属塑变产生的热金属塑变产生的热量来不及传到工件量来不及传到工件与刀具就被切屑带与刀具就被切屑带走了,因此走了,因此Vc提高提高1 1倍,切削温度仅倍,切削温度仅增加增加2033%2033%。(1)切削用量的影响)切削用量的影响-进给量进给量f f f 增大,使切增大,使切屑的平均变形减少,屑的平均变形减少,切屑与前刀面的接切屑与前刀面的接触区长度增加,改触区长度增加,改善了散热条
3、件。因善了散热条件。因此,此,f f 提高一倍,提高一倍,切 削 温 度 仅 提 高切 削 温 度 仅 提 高10%10%。(1)切削用量的影响)切削用量的影响-背吃刀量背吃刀量ap ap增大,产生增大,产生的热量成倍增加。的热量成倍增加。但是刀刃的工作长但是刀刃的工作长度也增加一倍,大度也增加一倍,大大改善了散热条件。大改善了散热条件。因此,因此,ap提高一倍,提高一倍,切 削 温 度 仅 提 高切 削 温 度 仅 提 高3%3%。(1)切削用量的影响)切削用量的影响 zyxpvfaC高速钢刀具高速钢刀具硬质合金刀具硬质合金刀具切削用量三要素对切削温度的影响切削用量三要素对切削温度的影响vc
4、 f ap,这这与它们对切削力的影响与它们对切削力的影响情况情况正好相反。正好相反。在控制切削温度的前提下提高加工效率,应在机在控制切削温度的前提下提高加工效率,应在机床允许的条件下,选用比较大的背吃刀量床允许的条件下,选用比较大的背吃刀量 ap 和进给和进给量量 f,这比选用大的切削速度,这比选用大的切削速度 vc更为有利。更为有利。(1)切削用量的影响)切削用量的影响(2)刀具几何参数的影响)刀具几何参数的影响-前角前角(2)刀具几何参数的影响)刀具几何参数的影响-主偏角主偏角(3)工件材料的影响)工件材料的影响合金钢的强度普遍高于合金钢的强度普遍高于45号钢,而导热系数又低于号钢,而导热
5、系数又低于45号钢,号钢,所以合金钢的切削温度要高于所以合金钢的切削温度要高于45号钢的切削温度。号钢的切削温度。(3)工件材料的影响)工件材料的影响不锈钢不锈钢1Cr18Ni9Ti和高温合金和高温合金GH131不但不但导热系数低,导热系数低,而且在高温下仍能保持较而且在高温下仍能保持较高的强度和硬度。高的强度和硬度。(3)工件材料的影响)工件材料的影响 刀具磨损后,切削刃变钝,刃区前方的挤压作用增大,使切削刀具磨损后,切削刃变钝,刃区前方的挤压作用增大,使切削区的金属的塑性变形增加。同时,磨损后的刀具后角变成零度,使区的金属的塑性变形增加。同时,磨损后的刀具后角变成零度,使工件与刀具的摩擦加
6、大,两者均使切削热的产生增加。工件与刀具的摩擦加大,两者均使切削热的产生增加。(4)刀具磨损的影响)刀具磨损的影响(5)切削液的影响)切削液的影响切削液对降低切削温度、减少刀具磨损和提切削液对降低切削温度、减少刀具磨损和提高已加工表面质量有明显的效果。高已加工表面质量有明显的效果。问题:看图说明前角和主偏角对问题:看图说明前角和主偏角对T T的影响的影响 1.1.切削温度对工件材料强度和切削力的影响切削温度对工件材料强度和切削力的影响 2.2.切削温度对刀具材料的影响切削温度对刀具材料的影响 3.3.切削温度对工件尺寸精度的影响切削温度对工件尺寸精度的影响 4.4.利用切削温度自动控制切削速度和进给量利用切削温度自动控制切削速度和进给量 5.5.利用切削温度与切削力控制刀具磨损利用切削温度与切削力控制刀具磨损