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    切削温度对亚博体育wap下载亚博体育app在线下载加工的影响

    编辑:lyj 人气:155发布日期:2019/12/2
          在之前我们曾经分析过切削液与大型亚博体育wap下载yabo亚博体育app官方下载的制作效率的关联,明白了切削液对制作效率的影响。当然影响效率的因素还有其他方面,那么这一文我们就讨论切削温度对亚博体育wap下载yabo亚博体育app官方下载切削加工过程中的影响。
          首先我们先了解一下切削温度的概念,然后通过了解影响切削温度的因素去分析切削温度对切削加工过程的影响。
          切削温度由于材料的塑性变形和刀屑之间的接触摩擦,会产生切削热,并且微细切削单位切削面积上的切削力较大,所以加工中会产生很大的热量,使刀尖局部区域的温度升高。当然切削温度随着切削厚度的变化而变化,切削温度逐渐上升,亚博体育wap下载yabo亚博体育app官方下载原材料的强度降低;反之亦然。从位错运动的原理来讲,塑性变形区晶粒的强度是由位错的运动及其相互关系决定的,切削温度的升高使得位错运动获得充足的能量,使亚博体育wap下载亚博体育app在线下载叶片相对软化。温度的减小反过来又使亚博体育wap下载yabo亚博体育app官方下载原材料产生一定的硬化,最终使单位切削力有所增加。
          当我们了解了切削温度的概念后,就可以分析影响切削温度的因素。在yabo亚博体育app官方下载材料加工过程中,影响的因素不外乎就是以下几点,接下来我们就一点一点的分析。
          (一)工件材料
          在工件材料的物理力学性能中,对切削温度影响较大的是强度、硬度及导热系数。材料的强度、硬度越高,则加工硬化能力越强,切削抗力越大,消耗的功越多,产生的热就越多;导热系数越小,传散的热越少,切削区的切削温度就越高。
          (二)切削用量
          由于vc、ap和f增加,切削变形功和摩擦功增大,故切削温度升高。Vc增加使摩擦生热增多,f因切削变形增加较少,故热量增加不多。此外,增大了刀具与切屑之间的接触面积,改善了散热条件;ap增加使切削宽度增加,增大了散热面积,所以对切削温度影响最小。
          (三)刀具几何参数
          1.前角γ0
          前角γ0增大,由于塑性变形和摩擦的减少,使切削温度下降,但当前增加过大时,刀具切削部分的楔角过小,容热、散热体积减小,切削温度反而上升,因此前角应合理选择。
          2.主偏角кт
          主偏角增大,合切削刃工作接触长度减小,切削宽度bD减小,散热条件变差,故切削温度升高。
          (四)工件材料影响
          工件材料是通过强度、硬度和导热系数等性能不同对切削温度产生影响的。例如,低碳钢的强度、硬度低,导热系数大,因此产生热量少、热量传散快,故切削温度低;高碳钢的强度、硬度高,但导热系数接近于中碳钢,因此,生热多、切削温度高;钢的硬度接近中碳钢,但强度略高,且导热系数小,故切削温度高。对于加工导热性差的合金钢,产生的切削温度可高于45钢30%;不锈钢(1Crl8Ni9Ti)的强度、硬度虽较低,但它的导热系数低于45钢3倍,因此,切削温度很高,比45钢约高40%;脆性材料切削变形摩擦小、生热少,故切削温度低,比45钢约低25%。
          (五)刀具磨损
          刀具主后面磨损时,后角减小,后刀面与工件间摩擦加剧。刃口磨损时,切屑形成过程的塑性变形加剧,使切削温度
    升高。
          (六)切削液
          利用切削液的润滑功能降低摩擦系数,减少切削热的产生;也可利用它的冷却功用吸收大量的切削热,所以采用切削液是降低切削温度的重要措施。
          现在我们已经明白了影响切削温度的因素,那最后就应该分析切削温度对切削加工过程的影响。切削热是通过切削温度影响切削加工过程的,切削温度的高低取决于切削热产生多少和散热条件的好坏。切削温度是指切削过程中切削区域的温度。切削温度的升高对切削加工过程的影响主要有以下几方面:
          (一)对工件材料物理力学性能的影响
          金属切削时虽然切削温度很高,但对工件材料的物理力学性能影响并不大。实验表明,工件材料预热至500-800C后进行切削,切削力明显降低。但高速切削时,切削温度可达800-900C,切削力却下降并不多。在生产中对难加工材料可进行加热切削。
          (二)对刀具材料的影响
          高速钢刀具材料的耐热性为600C左右,超过该温度刀具将失效。硬质合金刀具材料耐热性好,在高温800-1000℃时,强度反而更高,韧性更好。因此,适当提高切削温度,可防止硬质合金刀具崩刃,延长刀具寿命。
          (三)对工件尺寸精度的影响
          例如车削工件外圆时,工件受热膨胀,外圆直径发生变化,切削后冷却至室温,工件直径变小,就不能达到精度要求。刀杆受热伸长,切削时的实际背吃刀量增加,使工件直径变小。特别是在精加工和超精加工时,切削温度的变化对工件尺寸精度的影响特别大,因此,控制好切削温度是保证加工精度的有效措施。
          (四)利用切削温度自动控制切削用量
          最后我们通过大量试验表明,对给定的刀具材料、工件材料,以不同的切削用量加工时,都能得到一个最佳的切削温度范围,可以使刀具磨损程度降到最低,加工精度稳定。因此,可用切削温度作为控制信号,自动控制机床转速或进给量,以提高生产率和亚博体育wap下载yabo亚博体育app官方下载成品的质量。

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