金屬切削過程中的物理現(xiàn)象(1)(編輯修改稿)
2025-02-02 15:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ap = 4 mm f = mm / r ② 主偏角 kr 對切削力的影響 rFF DP ?c o s?rFF Df ?s i n?（ a）當(dāng) 時，主切削力 F隨著 Kr增加而減小 。 0r? ?（ b）當(dāng) 時， kr大時，主切削力 F隨著 Kr增加而增大 。 0r? ? Kr越大，切削寬度 aw越小，切削厚度 ac越大，因此切削力越小。 切削脆性材料時， 切削力始終隨著 Kr的增加而減小。 4）其它因素的影響 1）刀具磨損越大，將增加切削力； 2） 使用切削液， 將減小切削力。 六、 切屑熱和切削溫度 切削熱的產(chǎn)生與傳導(dǎo) 切削熱產(chǎn)生于三個變形區(qū) ， 切削熱來源于兩個方面： 一是 切削層金屬發(fā)生彈性和塑性變形所消耗的能量； 二是 切屑與前刀面 、 工件與后刀面間產(chǎn)生的摩擦熱 。 切削過程中消耗的功將絕大部分轉(zhuǎn)化成 （ 約 99%） 轉(zhuǎn)換為熱量 ， 即切削熱 。 切削熱 Q≈Fzvc 切削熱傳出 ： (1)通過工件傳出 Qg，使工件溫度升高 (2)通過切屑傳出 Qx，使切屑溫度升高 (3)通過刀具傳出 Qd，使刀具溫度升高 (4)通過周圍介質(zhì)傳出 Qj 對車、銑、刨削加工 ， 50～ 86％由切屑帶走， 10～ 40％傳入刀具， 3～ 9％傳入工件， 1％傳入空氣 。 鉆削時 ， 28％由切屑帶走， 15％左右傳給工件， 50％左右傳給刀具，其余由周圍介質(zhì)帶走 。 磨削時 ，大部分熱量傳給工件（ 84％） ,傳給砂輪 12％，而極小比例的熱量傳給磨屑，因此會使工件溫升很高，甚至燒傷工具表面。 Q=Qg+Qx+Qd+Qj 切削溫度的升高對去切削加工過程的影響主要有以下幾個方面： （ 1）對工件材料物理性能的影響。 （ 2）對道具材料的影響。 （ 3）對工件尺寸精度的影響。 （ 4）利用切削溫度自動控制切削用量。 切削溫度的測定方法很多，有熱電偶法、熱輻射法、遠紅外法、熱敏涂色發(fā)等等。但是目前最常用的是： 測量方法 它包括 自然熱電偶法 和 人工熱電偶法。 自然熱電偶法 ：是利用工件材料和刀具材料化學(xué)成分的不同而構(gòu)成熱電偶的兩極，并分別連接測量儀表，組成測量電路，刀具切削工件的切削區(qū)域產(chǎn)生高溫形成熱端，刀具與工件為熱電偶冷端，冷、熱端之間熱電勢由儀表測定。 人工熱電偶法 ：是將兩種預(yù)先經(jīng)過標(biāo)定的金屬絲組成熱電偶，熱電偶的熱端焊接在刀具或工件需要測定溫度的指定點上，冷端通過導(dǎo)線串聯(lián)在電位差計或毫伏表上。 （ 1）切削用量的影響 ① 切削速度的影響 a. V ↑ ， 摩擦熱來不及傳導(dǎo)，而是大量集聚在切屑底層，從而使切削溫度升高。 b. V ↑ ， 金屬切除率成正比例地增加，所消耗的機械功增大，所以切削熱也會增大。而 V ↑ ，材料的剪切變形減小，因此單位體積的切削中由塑性變形所產(chǎn)生的熱量減少，故切削溫度與切削速度不成正比例關(guān)系。 影響切削溫度的因素 ② 進給量的影響 a. f ↑ ,金屬切除率增多，切削溫度升高， b. f ↑ ，切屑的平均變形減小，因此切除單元體積切削的變形功有所減少，從而使熱量又有所減小。 c. f ↑ ，切削厚度增加，切屑的熱容量也增大，由切屑帶走的熱量增加。 d. f ↑ ， 由于切 屑 與前刀面的接觸區(qū)長度增長，改善了散熱條件。 故切削區(qū)的平均溫度上升的不顯著，當(dāng)進給量增大一倍時，切削溫度約升高 10％。 ③ 切削深度的影響 （ 1） ap ↑ ,切削層金屬的變形功與摩擦功都成正比的增加，切削熱也會成正比的增加； （ 2） ap ↑ ，切削刃參加工作長度也成正比地增長，從而改善了散熱條件。 故切削深度對切削溫度地影響很小，當(dāng)切削深度增加時，切削溫度的升高并不明顯。 （ 2）工件材料的影響 ① 硬度和強度的影響 工件材料的硬度、強度越高，切削
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