切削热与切削温度.ppt

,一、切削热的产生和传导,变形功 摩擦功,切削热与切削温度,车削加工时，5086%由切屑带走，40%10%传入车刀，93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。,一、切削热的产生和传导,温度分布（温度场）,（1）切削用量的影响,z y x V f ap,三、影响切削温度的主要因素,（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。,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。,r bD 切削热集中 散热 ,（3）刀具角度的影响,o ； o ,（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,1. 切削温度对工件材料强度和切削力的影响,五、切削温度对工件、刀具和切削过程的影响,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,（1）前刀面磨损,刀具磨损与刀具寿命,一、刀具磨损的形态及其原因,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。,磨损过程三个阶段,二、刀具磨损过程和磨钝标准及磨损原因,1. 刀具磨损过程,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大值，以VB表示。 （ VB值的大小与加工要求有关）,2.刀具磨钝标准,（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。,3. 刀具磨损原因,（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：300350C 高速钢： 550600C,（5）氧化磨损 当切削温度达700800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、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,