第五章切削热与切削温度说明.doc

第五章 切削热与切削温度 第一节 切削热的产生与传出 教学目的 教学要点 教学方法 教具 教学过程 版书 第五章 切削热与切削温度 第一节 切削热的产生与传出 一、热源 三个发热区 剪切面 变形功 切屑与前刀面接触区 主要是摩擦功 后刀面与过渡表面接触区 主要是摩擦功 忽略后刀面摩擦与进给运动 Pc＝Fc·v 二、传散途径 切屑：对加工无影响 工件：热变形，影响加工精度和表面质量 刀具：加剧刀具磨损，热变形影响加工精度 周围介质（空气、切削液）：对加工无影响 作业 第二节 切削温度的分布与测量 教学目的 教学要点 教学方法 教具 教学过程 版书 第二节 切削温度的分布与测量 一、切削温度 前刀面与切屑接触区的平均温度θ 切削区域的平均温度 θmax在前刀面上距离主切削刃较近处 二、切削温度的测量 热电偶法 自然热电偶 测量平均温度 人工热电偶 测量点温度 半人工热电偶 测量点温度 三、切削温度的分布（温度场） 1、剪切面上各点温度基本一致 2、温度最高点在前刀面上距离切削刃较近处 3、剪切区域内，垂直剪切方向的温度梯度较大 4、垂直前刀面的切屑底层温度梯度大 5、后刀面上和工件接触区较短，受到一次热冲击 6、不同材料温度分布有区别 7、工件导热系数低，刀具前后刀面温度高 作业 第三节 影响切削温度的因素 教学目的 教学要点 教学方法 教具 教学过程 版书 第三节 影响切削温度的因素 温度高低：产生热量 散失热量 一、切削用量 经验公式：θ＝Cθ·v^xθ·f^yθ·ap^zθ 通常 xθ＞yθ＞zθ 影响程度v＞f＞ap 1、v v↑ 生热 →Qz↑→Pc↑→θ↑ →↑→Fc↓→kc↓→pc↓→θ↓ 散热 →Qz↑→带走热↑→θ↓ →vch↑→向切屑传递热量↓→θ↑ 最终θ↑ 不成比例xθ＜0.5 2、f f↑ 生热 →Fc↑→Pc↑→θ↑ →kc↓→pc↓→θ↓ 散热 →hD↑→hch↑→切屑热容量↑→带走热↑→θ↓ 最终θ↑ yθ＜0.3 3、ap ap↑ 生热 →Fc↑→Pc↑→θ↑ 散热 →bD↑→S参加切削长度↑→散热条件→θ↓ 最终θ↑ zθ＜0.1 二、刀具几何参数 1、γo γo↑ →Fc↓→Pc↓→θ↓ （≥20°）→βo↓→导热体积↓→θ↑ 最终θ↓ 2、κr κr↑ →bD↓→S参加切削长度↓→θ↑ →hD↓→Fc↓→θ↓ 最终θ↑ 3、负倒棱 bγ/f＝0～2 无影响 rε（0～1.5mm） 无影响 rε↑ 相当于κr↓ 三、工件材料 HBS↑、σb↑→F↑→Pc↑→θ↑ 导热系数k↑→θ↓ 脆性材料θ↓（仅有摩擦） 四、刀具磨损 后刀面磨损→θ↑ VB＞0.4 θ剧增 五、切削液 θ↓ 水乳＞化液＞油基 作业