切削熱與切削溫度.ppt

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,一、切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo),變形功 摩擦功,切削熱與切削溫度,車削加工時(shí)，50％~86%由切屑帶走，40%~10%傳入車刀，9％~3％傳入工件，1％左右通過輻射傳入空氣。切削速度越高，切削厚度越大，則由切屑帶走的熱量越多。 鉆削加工時(shí)，28％的切削熱由切屑帶走，14.5％傳入刀具，52.5％傳入工件，5％左右傳入周圍介質(zhì)。,一、切削熱的產(chǎn)生和傳導(dǎo),,,溫度分布（溫度場）,,（1）切削用量的影響,z? y? x? V f ap,三、影響切削溫度的主要因素,,,（2）工件材料的影響,HBs ? ?b ??功耗? ? ? ?,不銹鋼lCrl8Ni9Ti和高溫合金不但導(dǎo)熱系數(shù)低，而且在高溫下仍能保持較高的強(qiáng)度和硬度。,脆性金屬的抗拉強(qiáng)度和延伸率都較小，切削過程中切削區(qū)的塑性變形很小，切屑呈崩碎狀或脆性帶狀，與前刀面的摩擦也較小，所以產(chǎn)生的切削熱較少，切削溫度一般比切削鋼料時(shí)低。,?r ? ? bD ? ? 切削熱集中? ? 散熱?? ? ?,（3）刀具角度的影響,?o ? ? ? ? ； ?o ? ? ? ? ?,,,（4）刀具磨損的影響：刀鈍以后，摩擦加劇,（5）切削液的影響：冷卻效果明顯,切削液的作用： （1）冷卻作用 （2）潤滑作用 （3）清洗作用 （4）防銹作用,,,1. 切削溫度對(duì)工件材料強(qiáng)度和切削力的影響,五、切削溫度對(duì)工件、刀具和切削過程的影響,2. 切削溫度對(duì)刀具材料的影響,3. 切削溫度對(duì)工件尺寸精度的影響,4. 利用切削溫度自動(dòng)控制切削速度和進(jìn)給量,5. 利用切削溫度與切削力控制刀具磨損,（1）前刀面磨損,刀具磨損與刀具壽命,一、刀具磨損的形態(tài)及其原因,,前刀面磨損 － 月牙洼磨損,,前刀面磨損： 高速、大進(jìn)給切削塑性金屬時(shí)。,,前刀面磨損,（2）后刀面磨損,切削脆性金屬或較小切削厚度切削塑性材料時(shí)。,前、后刀面同時(shí)磨損,切削塑性金屬時(shí)，中等速度和中等進(jìn)給量的情況下。,,磨損過程三個(gè)階段,二、刀具磨損過程和磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及磨損原因,1. 刀具磨損過程,磨鈍標(biāo)準(zhǔn) － 刀具用到急劇磨損前的最大磨損量。 規(guī)定后刀面磨損帶中間均勻磨損量允許達(dá)到的最大值，以VB表示。 （ VB值的大小與加工要求有關(guān)）,2.刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn),（1）磨粒磨損 （高速鋼刀具） 切屑、工件的硬度雖然低于刀具的硬度，但其結(jié)構(gòu)中經(jīng)常含有一些硬度極高的微小的硬質(zhì)點(diǎn)，能在刀具表面刻劃出溝紋，這就是磨粒磨損。 硬質(zhì)點(diǎn)有碳化物(如Fe3C、TiC、VC等)、氮化物(如TiN、Si3N4等)、氧化物(如Si02、A12O3等)和金屬間化合物。,3. 刀具磨損原因,（2）粘結(jié)磨損 切屑、工件與前、后刀面之間，存在很大的壓力和強(qiáng)烈的摩擦，因而它們之間會(huì)發(fā)生冷焊。由于摩擦副之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，冷焊結(jié)被撕裂而帶走，從而造成磨損。,（3）擴(kuò)散磨損－化學(xué)磨損 硬質(zhì)合金刀具常見。,（4）相變磨損 合金工具鋼、高速鋼常見。 造成刀具的塑性破壞。 相變溫度 合金工具鋼：300~350°C 高速鋼： 550~600°C,（5）氧化磨損 當(dāng)切削溫度達(dá)700—800℃時(shí)，空氣中的氧便與硬質(zhì)合金中的鈷及碳化鎢、碳化鈦等發(fā)生氧化作用，產(chǎn)生較軟的氧化物(如Co304、Co0、W03、TiO2等)被切屑或工件摩擦掉而形成磨損，這稱為氧化磨損。,,氧化磨損： 空氣不易進(jìn)入刀—屑接觸區(qū)。氧化磨損最容易在主、副切削刃的工作邊界處形成，在這里劃出較深的溝槽，造成“邊界磨損”。,,溫度對(duì)磨損的影響,,