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热切削以及影响切削温度的主要因素有哪些?

热切削以及影响切削温度的主要因素有哪些?

常用五金材料的热传导系数 常用的五金材料有哪些

2020-10-29

切削热以及影响切削温度的主要因素有哪些?

切削热与切削温度是切削过程中产生的又一重要物理现象。切削时做的功,可转化为等量的热。功削热除少量散逸在周围介质中外,其余均传入刀具、切屑和工件中,并使它们温度升高,引起工件变形、加速刀具磨损。因此,研究切削热与切削温度具有重要的实用意义。

一、切削热的产生和传导

切削热是由切削功转变而来的。如下图所示,其中包括:剪切区变形功形成的热QP、切屑与前刀面摩擦功形成的热Qrf、已加工表面与后刀面摩擦功形成的热Qf,因此,切削时共有三个发热区域,即剪切面、切屑与前刀面接触区、后刀面与已加工表面接触区,如图示,三个发热区与三个变形区相对应。所以,切削热的来源就是切屑变形功和前、后刀面的摩擦功。

产生总的切削热Q,分别传入切屑Qch、刀具Qc、工件Qw和周围介质Qr。切削热的形成及传导关系为:

切削塑性金属时切削热主要由剪切区变形热和前刀面摩擦热形成;切削脆性金属时则后刀面摩擦热占的比例较多。

二、切削温度的计算与测量

尽管切削热是切削温度上升的根源,但直接影响切削过程的却是切削温度,切削温度一般指切削区域的平均温度。

通过切削区域产生的变形功、摩擦功和热传导,可以近似推算出切削温区值。切削温度是由切削时消耗总功形成的热量引起的。单位时间内产生的热q等于消耗的切削功率Pm,即

切削温度的测量方法很多,见下图。

①自然热电偶法自然热电偶法主要是用于测定切削区域的平均温度。

②人工热电偶法人工热电偶法是用于测量刀具、切屑和工件上指定点的温度,用它可求得温度分布场和最高温度的位置。

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