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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。, s9 g2 u7 g( o4 M; n# `
切削热主要来自下述三个方面:
1 ~8 c& N" \# A: J- Z2 s1) 单位时间内被加工材料的弹、塑性变形功转变的热Qb:5 c/ d% v+ W- v. e9 I
2) 单位时间内刀具前刀面与切屑底部摩擦所产生的热Qq:; {" Q c% g3 b- r8 K
3) 单位时间内刀具后刀面与工件表面摩擦所产生的热Qh:9 t. @/ s/ [) d+ q N9 e) L9 q
因此,些小过程中单位时间内所发生的热量Q为- x$ H; P/ c1 F2 I# E
Q=Qb+Qq+Qh- D; L# r7 Y& a. a- ^
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 c4 ~+ N `9 Z" @% k& o+ t! ^( j
式中: F c—切削力:
+ b) y" D0 m0 ? υ c—切削速度。
2 s( U P0 L: j2)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
/ X! B' A1 f* k Q=Qch+Qt+Qw+Qm4 ~2 z; ]8 j' R6 H1 k. M2 _3 C9 [3 G
式 Qch—单位时间内传给切屑的热量:* l8 b+ {- @2 ?4 a, c( j
Qt—单位时间内传给刀具的热量:! _6 m s0 ~% y! u( g* M, Y
Qw—单位时间内传给工件的热量:
2 \ J9 j V { ^4 T3 H Qm—单位时间内传给周围介质的热量。 W' h9 e$ \- C( C9 r
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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