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1)切削热的产生:切削过程中所消耗的能量,绝大部分都转变成了热量(称作切削热),只有1%~2%的功以形成新表面和改变晶格等作为应变能被储存在工件材料中。
3 }( I: N( F3 R! V' b切削热主要来自下述三个方面:% h: s/ }% ]5 h2 r$ B( D! p/ H
1) 单位时间内被加工材料的弹、塑性变形功转变的热Qb:
0 u% ?" ~4 ^2 h9 Y: R% ~2) 单位时间内刀具前刀面与切屑底部摩擦所产生的热Qq:
7 I$ m0 O& A+ {1 W& B+ q8 `3 c+ m3) 单位时间内刀具后刀面与工件表面摩擦所产生的热Qh:' C+ v/ L1 ^* l+ _) J' X
因此,些小过程中单位时间内所发生的热量Q为
e3 O; `0 Q3 T Q=Qb+Qq+Qh
; b' P, U+ ~' b* L; i8 B如果忽略在进给运动中所作的功,则单位时间内所产生的热量等于在主运动中单位时间内所作的功: Q=Fcυ c
1 u$ t1 l1 e, g) N4 i3 ^ 式中: F c—切削力:
- }, o" H# u3 ?- y# [+ _ υ c—切削速度。
% k1 \, h9 y) O& p4 m2)切削热的传出:切削区里所产生的切削热,在切削过程中分别由切屑、工件、刀具和周围介质传导出去。因此,在热平衡状态下,单位时间内所产生的热量就应该等于由切肖、工件、刀具和介质所传出的热量,即
8 c: |: W# [; u% ^ Q=Qch+Qt+Qw+Qm0 x+ _4 t9 c' c7 \- B
式 Qch—单位时间内传给切屑的热量:9 C+ u: V3 V/ x9 y
Qt—单位时间内传给刀具的热量:
) X$ [+ h8 J5 F Qw—单位时间内传给工件的热量:
4 K; j3 r( Z9 [ c1 f Qm—单位时间内传给周围介质的热量。
- p7 X, ^) ]' r+ ]. A各部分传出热量的百分比,随不同的工件材料、刀具材料、切削用量、刀具几何角度及加工方式而不同。在干切削条件下,通常大部分切削热由切屑带走,其次为工件和刀具,介质传出的热量则最少。例如,车削钢件时,切屑带走的切削热为50%~86%,车到传出10%~40%,工件传出3%~9%,走味介质(空气)传出1%。钻孔加工时,切屑带走28%的切削热,刀具传出14.5%,工件传出52.5%,周围介质传出5%。 |
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