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发表于 2008-5-22 21:47:23
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来自： 德国
影响切削温度的主要因素
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根据理论分析和大量的实验研究知，切削温度主要受切削用量、刀具几何参数、工件材料、刀具磨损和切削液的影响，以下对这几个主要因素加以分析。 ) z- Q$ c9 ~; ]* J! B2 g" ]
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1. 切削用量的影响 ) k/ u" y( H1 ?# l0 |3 q! A1 E$ r
" ]) a, P# B9 [9 C p$ m分析各因素对切削温度的影响，主要应从这些因素对单位时间内产生的热量和传出的热量的影响入手。如果产生的热量大于传出的热量，则这些因素将使切削温度增高；某些因素使传出的热量增大，则这些因素将使切削温度降低。切削速度对切削温度影响最大，随切削速度的提高，切削温度迅速上升。而背吃力量ap变化时，散热面积和产生的热量亦作相应变化，故ap对切削温度的影响很小。 M8 J0 h3 n( o6 e# f9 ^- ~
. E6 t. Q" A: g! X2 n2. 刀具几何参数的影响
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: E* n6 Q9 w4 u7 u. J切削温度θ随前角γo的增大而降低。这是因为前角增大时，单位切削力下降，使产生的切削热减少的缘故。但前角大于18°～20°后，对切削温度的影响减小，这是因为楔角变小而使散热体积减小的缘故。主偏角Κr减小时，使切削宽度aw增大，切削厚度ac减小，故切削温度下降。负倒棱bγ1在(0-2)f范围内变化，刀尖圆弧半径re在0-1.5mm范围内变化，基本上不影响切削温度。因为负倒棱宽度及刀尖圆弧半径的增大，会使塑性变形区的塑性变形增大，但另一方面这两者都能使刀具的散热条件有所改善，传出的热量也有所增加，两者趋于平衡，所以对切削温度影响很小。 2 V/ u4 t! H2 b$ O0 l
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3. 刀具磨损的影响 # U4 S. M# m* {, M
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在后刀面的磨损值达到一定数值后，对切削温度的影响增大；切削速度愈高，影响就愈显著。合金钢的强度大，导热系数小，所以切削合金钢时刀具磨损对切削温度的影响，就比切碳素钢时大。 * B9 n2 K% M; f) J2 U
' Z2 ~" ^, n: O4. 切削液的影响
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切削液对切削温度的影响，与切削液的导热性能、比热、流量、浇注方式以及本身的温度有很大的关系。从导热性能来看，油类切削液不如乳化液，乳化液不如水基切削液。 : l+ i/ C6 I, I0 Z' a: o5 P
+ d& H' P/ p* [9 I9 L% {" x切削温度的分布
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1. 剪切面上各点温度几乎相同。 * K: K, B6 ?5 u. x* y! ~! i2 ^- y. {, s
2. 前刀面和后刀面上的最高温度都不在刀刃上，而是在离刀刃有一定距离的地方。 2 H9 r7 u9 n7 X
3. 在剪切区域中，垂直剪切面方向上的温度梯度很大。
1 t* ?: k, t+ {' o4. 在切屑靠近前刀面的一层(简称底层)上温度梯度很大，离前刀面0.1-0.2mm，温度就可能下降一半。
$ N5 F( t$ j9 n- _7 r" |2 _5. 后刀面的接触长度较小，因此温度的升降是在极短时间内完成的。
8 b1 I6 M P6 t% y# g6. 工件材料塑性越大，则前刀面上的接触长度愈大，切削温度的分布也就较均匀些；反之，工件材料的脆性愈大，则最高温度所在的点离刀刃愈近。 : ^: y- M1 F; F4 w1 @1 W) C
7. 工件材料的导热系数愈低，则刀具的前、后刀面的温度愈高。 |
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