切削热与切削温度

主要内容：切削热的产生与传导；刀具与工件上的温度分布；影响切削温度的因素；切削温度对工件和刀具的影响。切削热与切削温度一、切削热的产生和传导

变形功摩擦功切削热与切削温度车削加工时，50％~86%由切屑带走，40%~10%传入车刀，9％~3％传入工件，1％左右通过辐射传入空气。切削速度越高，切削厚度越大，则由切屑带走的热量越多。

一、切削热的产生和传导

切削温度：一般指切屑、工件与刀具接触表面上的平均温度。

二、温度分布（温度场）工件：低碳钢；刀具前角30度，后角7度；切削用量：Vc=22.8mm/min，厚度为0.6mm；干切削。

二、温度分布（温度场）（1）切削用量的影响----切削速度三、影响切削温度的主要因素随着切削速度的提高，切削层金属塑性变形产生的热量来不及传到工件与刀具就被切屑带走了，因此VC提高1倍，切削温度仅增加20~33%。

（1）切削用量的影响----进给量f三、影响切削温度的主要因素

f增大，使切屑的平均变形减少，切屑与前刀面的接触区长度增加，改善了散热条件。因此，f提高一倍，切削温度仅提高10%。

（1）切削用量的影响----背吃刀量ap三、影响切削温度的主要因素

ap增大，产生的热量成倍增加。但是刀刃的工作长度也增加一倍，大大改善了散热条件。因此，ap提高一倍，切削温度仅提高3%。

（1）切削用量的影响

三、影响切削温度的主要因素高速钢刀具硬质合金刀具

切削用量三要素对切削温度的影响vc＞f＞ap，这与它们对切削力的影响情况正好相反。在控制切削温度的前提下提高加工效率，应在机床允许的条件下，选用比较大的背吃刀量ap和进给量f，这比选用大的切削速度vc更为有利。（1）切削用量的影响

三、影响切削温度的主要因素

切削温度随前角的增大而下降，这是由于前角增大时，单位切削力下降，使产生的切削热减少的缘故。但是当前角大于18°～20°后，将对切削温度的影响减小，这主要是由于前角增大导致刀具楔角减小，使刀具的散热体积也减小而造成的。

（2）刀具几何参数的影响----前角三、影响切削温度的主要因素

主偏角减小时，致使切削宽度增大，刀尖角增大，刀具散热条件改善，有利于降低切削温度。（2）刀具几何参数的影响----主偏角三、影响切削温度的主要因素

工件材料的强度、硬度越高，切削力越大，切削时消耗的功也越多，产生的切削热也越多，切削温度也就越高。三、影响切削温度的主要因素（3）工件材料的影响

合金结构钢的强度普遍高于45号钢，而导热系数又一般均低于45号钢。所以切削合金结构钢时的切削温度一般均高于切削45号钢时的切削温度。三、影响切削温度的主要因素（3）工件材料的影响

不锈钢1Cr18Ni9Ti和高温合金GH131不但导热系数低，而且在高温下仍能保持较高的强度和硬度。所以切削这种类型的材料时，切削温度比切削其他材料要高得多。必须尽可能采用导热性和耐热性都较好的刀具材料，必须加注充分的切削液冷却。三、影响切削温度的主要因素（3）工件材料的影响刀具磨损后，切削刃变钝，刃区前方的挤压作用增大，使切削区的金属的塑性变形增加。同时，磨损后的刀具后角变成零度，使工件与刀具的摩擦加大，两者均使切削热的产生增加。三、影响切削温度的主要因素（4）刀具磨损的影响三、影响切削温度的主要因素（5）切削液的影响

切削液对降低切削温度、减少刀具磨损和提高已加工表面质量有明显的效果。问题：看图说明前角和主偏角对T的影响

1.切削温度对工件材料强度和切削力的影响四、切削温度对工件、刀具