2.3 切削热与切削温度（课件）-《机械加工技术》同步教学(航空出版社)

机械加工技术 第五节 切削热与切削温度 一、切削热的产生 切削热是指在切削过程中,由变形抗力和摩擦力所消耗的能量而转变的热能。 ① 切削层剪切滑移变形区的弹性变形区和塑性变形区产生的热。 ② 切削层剪切滑移变形区的切屑底层与刀具前面的剧烈摩擦产生的热和工件弹性挤压变形区的已加工表面与刀具后面挤压和摩擦产生的热。 切削热产生于三个变形区,如下图所示。 二、 切削热的传散 1. 切削热的传散路径 切削热的传散路径有切屑、工件和刀具、周围介质等。传散热的比例随工件材料、刀具材料、切削用量、刀具角度及切削方式等不同而异。 2. 切削热传散产生的影响 切削热传散给切屑和周围介质,对切削加工没影响。 切削热传散给刀具,使刀具切削性能降低、磨损加快、 使用寿命缩短。 切削热传散给机床和夹具,会对工件加工精度产生不良影响。 切削热传散给工件,会使工件变形、表面烧伤,影响工件的 加工精度和表面质量。 影响 3. 减少切削热对工件质量的不良影响的措施 一、减小工件金属的变形抗力和摩擦阻力 二、加速切削热的传散 三、 切削温度 1. 切削温度的分布 切削温度是指刀具表面与切屑及工件接触处的平均温度。 切削温度可以用目测法进行判断。银白色,温度低;深蓝色,温度为600 ℃左右,颜色越深,温度就越高。 2. 影响切削温度的因素 影响 因素 工件材料 刀具角度 切削液 切削用量 第六节 切削液 一、切削液的作用 作用 冷却作用 润滑作用 清洗和排屑作用 防锈作用 一般来说,水溶液的冷却性能最好,油类最差,乳化液介于两者之间而接近于水溶液。 降低摩擦系数、减少变形、抑制积屑瘤的生长、减少粗糙度值和提高刀具的耐用度。 冲走切削加工中产生细碎切屑(如切铸铁)或磨料微粉(如磨削)。 在切削液中加入防锈液,可以在金属表面形成一层保护膜,起到防锈作用。 二、切削液的种类 水溶液 乳胶液 切削油 极压切削油 主要以水为主的切削液。作用是冷却。润滑性能差,呈透明状, 常在磨削中使用。 由水和油及乳化剂混合而成。冷却性能好,并有一定的润滑性能。 矿物油和动、植物油及极压添加剂而成。切削油润滑性能好,但冷却性能差,常用于精加工工序。 极压切削油是在矿物油中添加氯、硫、磷等极压添加剂配制而成。它在高温下不破坏润滑膜,具有良好的润滑效果,故被广泛采用。 三、 切削液的选用 1. 按刀具材料选用 ① 粗加工。 ② 精加工。 ③ 精加工铸铁及铜、铝等有色金属及其合金 ④ 铸铁 应选乳化液或水溶液。 应选极压切削油或高浓度的极压乳化液。 2. 按工件材料选用 ① 钢等塑性材料 ② 铸铁等脆性材料 需用切削液 一般不用切削液 采用10~20%的乳化液 可用煤油 3. 按加工方法选用 ① 半封闭状态下的切削 ② 磨削加工 选用极压乳化液或极压切削油作切削液 常用乳化液 常用切削液的选用可参考教材表2-1。 四、切削液的加注方法 喷雾法 这种方法是使切削液雾化,从小口径嘴喷出,高速喷射并渗透到切削区,在高温下雾化的微小液滴迅速汽化吸收大量的热,冷却效果显著,并且切削液消耗量小。 浇注法 使用方便、应用广泛,但因为流速慢,压力低,难以直接渗入切削区,所以冷却效果较差,并且切削液消耗量大。 切削液 加注方法 Thank You ! $$