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加工中心切削热与切削温度
日期：2010年02月03 来源：沈阳第一机床厂 关键字：加工中心
切削热和由此产生的切削温度，加工中心直接影响刀具的磨损和使用寿命，限制切削速度的提高，摇臂钻床并影响工件的加工精度和表面质量，尤其是在高速切削时更应注意。
1．切削热的来源和传散
切削热来自切削层金属发生弹性和塑性变形产生的热量Qp及切屑与前刀面、工件与后刀面摩擦产生的热量Q7f和Qof，切削过程中上述变形与摩擦消耗的功绝大部分(99％)均转化为热能。
切削时所产生的热不断地通过切屑、工件、刀具与介质(空气、冷却润滑液)传播和扩散。车削时由切屑所传散的热量约占一半以上，切屑越厚，切削速度越高，被切屑所带走的热也就越多。
在车刀刀尖部分的切削热最集中，而散热条件最差摇臂钻床，因此温度升得最高，这个温度称为切削温度，但一般是指刀具表面的平均温度。切削温度太高，加工中心会使车刀的切削部分软化，加剧磨损，并对工件的尺寸精度和表面粗糙度有显著影响。因此，在车削时需注意控制切削温度的升高，首先通过减小切屑变形来减少切削热的产生，同时通过增大刀尖部分的散热面积以及使用充分的冷却润滑液等途径，将切削热及时传散。在车削钢类工件时，切削温度的高低可借助切屑的颜色进行识别，在不同的切削条件下，切屑颜色有银白色、淡黄色、紫色以及紫黑色等多种，颜色越深，表示切削温度越高。在车削普通的中、低碳钢工件时，如果切屑颜色由银白色或淡黄色显著变深，摇臂钻床呈现紫色甚至紫黑色，便表示切削温度已过高，必须及时采取措施来改善切削条件，降低切削温度。
2．影响切削温度的主要因素
(1)刀具角度 前角yo的数值直接影响切削过程中的变形和摩擦，所以它对切削温度的影响较明显。例如前角增大，变形减小，产生的切削热少，加工中心切削温度降低。但如果前角过大，则因刀具的散热面积减小，切削温度不会进一步降低。
加大主偏角xr后，在相同的背吃刀量下，主切削刃参加切削的长度L缩短，使切削热相对集中，并由于刀尖角‘，减小，使散热条件变差，切削温度将升高。相反，若适当减小主偏角，摇臂钻床则使刀尖角加大，主切削刃参加切削的长度加长，散热条件改善，从而降低了切削温度。
(2)切削用量 切削速度对切削温度的影响最大。因为随着切削速度的提高，由摩擦而产生的热量也随之增大。但切屑变形却小了，切屑流出的速度和带走的热量也增加，加工中心所以切削热和切削温度不与切削速度成正比例地增加。从实验得知，切削速度提高一倍，切削温度约增加30％一40％。
进给量 加大进给量，单位时间内切除的金属增多，虽然产生的切削热也增多，但由切屑带走的热量也增加，所以进给量加大一倍，切削温度只增高15％～20％。
背吃刀量 背吃刀量对切削温度的影响很小。因为背吃刀量增大后，切削热虽然成正比例增多，但因主切削刃参加切削的长度也成正比例增长，改善了散热条件，加工中心所以背吃刀量加大一倍，切削温度仅增高5％一8％。
(3)工件材料 工件材料的硬度和强度越高，摇臂钻床切削时消耗的功与产生的切削热越多，切削温度也就越高。
(4)切削液 使用切削液能起冷却和润滑作用，可以减少切削热的产生和降低切削温度。
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