切削热和切削温度教学PPT课件.ppt

第五节 切削热与切削温度 第二章 金属切削过程 １、为什么要研究切削热和切削温度？ 切削热与切削温度是切削过程中产生的又一重要物理现象。切削时做的功，可转化为等量的热。功削热除少量散逸在周围介质中外，其余均传入刀具、切屑和工件中，并使它们温度升高，引起工件变形、加速刀具磨损。因此，研究切削热与切削温度具有重要的实用意义。 第五节 切削热和切削温度 1.切削热的产生与传导 2.切削的温度测量 3. 影响切削温度的主要因素 第五节 切削热和切削温度 切削热的产生 动画 切削时共有三个发热区域，即剪切面、切屑与前刀面接触区、后刀面与已加工表面接触区，三个发热区与三个变形区相对应。 切削热是由切削功转变而来的。如上图所示，其中包括：剪切区变形功形成的热Qp、切屑与前刀面摩擦功形成的热Ｑrf、已加工表面与后刀面摩擦功形成的热Ｑαf。 因此，切削时共有三个发热区域，即剪切面、切屑与前刀面接触区、后刀面与已加工表面接触区，三个发热区与三个变形区相对应。所以，切削热的来源就是切屑变形功和前、后刀面的摩擦功。??? 产生总的切削热Q，分别传入切屑Ｑch、刀具Ｑc、工件Ｑw和周围介质Ｑr。切削热的形成及传导关系为： 影响散热的主要因素 １、工件材料的导热系数 ２、刀具材料的导热系数 ３、周围介质 ４、加工方式 (P43) 1.切削热的产生与传导 2.切削的温度测量 3. 影响切削温度的主要因素 第五节 切削热和切削温度 切削温度的测量 目前常用的是热电偶法，原因是其方法简单、可靠、使用方便。其又有自然热电偶法和人工热电偶法。 切屑、刀具与工件上切削热的分布 Ⅰ Ⅲ Ⅱ 切削温度分布 ★ 切削塑性材料 —— 前刀面靠近刀尖处温度最高。 ★ 切削脆性材料 —— 后刀面靠近刀尖处温度最高。 750℃ 刀具 图 二维切削中的温度分布 工件材料：低碳易切钢； 刀具：?o=30?，?o=7?； 切削用量：ap=0.6mm， vc =0.38m/s； 切削条件：干切削， 预热611?C 1.切削热的产生与传导 2.切削的温度测量 3. 影响切削温度的主要因素 第五节 切削热和切削温度 影响切削温度的因素 工件材料 刀具 切削用量 切削液 刀具角度 刀具磨损 刀具材料 背吃刀量 切削速度 进给量 切削用量的影响（参见P45） 式中 θ ——用自然热电偶法测出的前刀面接触区的平均温度(?C)； Cθ ——与工件、刀具材料和其它切削参数有关的切削温度系数； Zθ、Yθ、Xθ —— vc、f、ap 的指数。 经验公式 刀具材料 加工方法 Ｃθ Ｚθ Ｙθ Ｘθ 高速钢 车削 140～170 0.35～0.45 0.2～0.3 0.08～0.10 铣削 80 钻削 150 硬质合金 车削 320 f (mm/r) 0.1 0.41 0.15 0.05 0.2 0.31 0.3 0.26 表 切削温度的系数及指数 第五节 切削热与切削温度 第二章 金属切削过程