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切削热和切削温度,这些因素会加速刀具的磨损,你知道吗

 AntsE 2017-04-22

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 1、切削热的来源与传散


在切削过程中所消耗的切削功绝大部分转变为热,这些热称为切削热。其来源主要有三个方面,如图1.19所示.


(1)切屑变形所产生的热,它是切削热的主要来源。

(2)切屑与前刀面之间的摩擦所产生的热.

(3)工件与后刀面之间的摩擦所产生的热.

随着刀具材料、工件材料、切削条件不同,三个热源的发热量也不相同。

切削热产生以后,由切屑、工件、刀具及周期介质(如空气)传出。各部分传出的比例取决于工件材料、切削速度、刀具材料及几何角度等。车削时的切削热主要是由切屑传出的。用高速钢切削钢材时,约有5。%~80%的切削热由切屑带走,10%~40纬的热传人工件3%~9%的热传给刀具;传给介质的热仅有1%左传人刀具的热最虽不是很多,但由于刀具切削部分体积很小,因此,引起刀其温度升高(高速切削时,刀头温度可达1000℃以上),从而加速刀具的磨损.

传人工件的热量可使工件的纵度升高,引起工件材料膨胀变形.从而产生形状和尺寸误差.降低加工精度,传人切屑和介质的热量越多,对加工越有利。

因此,在切削加工中应设法减小切削热,改善散热条件,以减小高温对刀具和工件的不良影响。


 2、切削温度及其影响因素


切削温度一般是指切屑、工件与刀具接触区域的平均溢度.切削温度的高低,除了用仪器测定外,还可以通过观察切屑的颜色大致估计出来。当切削碳钢时,切屑呈银白色和淡黄色,表示切削温度较低,切屑呈紫色或深蓝色,则说明切削温度很高.

切削温度的高低取决于切削热的产生与传散情况,它主要受切削用量、工件材料、刀其材料、刀具角度和冷却条件等因素的影响。

(1)切削用最。提高切削速度,可使单位时间产生的切削热增加,从而使切削溢度升高。切削速度对切削溢度的形响最大。当进给量和切削深度增加时,切削力增大,摩擦也大,所以切削热也增加。在切削面积相同的条件下,增加进给量与琳加切削深度相比,后者可使切削温度降低一些。当增加切削深度时,参加切削的切削刃长度增加,这将有利于切削热的传散。

(2)工件材料。工件材料的强度和硬度愈高,切削时消耗的功愈多,产生的切削热也愈多,切削温度就愈高,材料的导热性好,切削热可以很快通过工件和切肠传出,切削温度就低。

(3)刀具材料。导热性好的刀具材料可使切削热很快传出,从而降低切削溢度。

(4〕刀具角度。增大刀具前角,可使切屑变形,切屑与前刀面的摩擦减小,从而减少切削热,降低切削沮度。但前角太大时,刀具的传热条件变差,反而不利于散热,不利于降低切削温度。主偏角减小,参加切削的刀刃长度增加,有利于散热,降低切削沮度。

(5)冷却条件。使用切削液可有效地降低切削温度。


 3、切削液


(1)切削液的作用及种类。为了降低刀具和工件的沮度,不仅要减少切削热的产生,而且要改善散热条件。喷注足量的切削液可以有效地降低切削谧度。使用切削液除起冷却作用外,还可以起润滑、清洗和防锈的作用。生产中常用的切削液可分为以下三种.

1)水溶液。水溶液的主要成分是水,并在水中加人一定最的防锈剂等添加剂‘它的冷却性能好.润滑性能差,呈透明状,常在磨削中使用。

2)乳化液.它是将乳化油用水稀释而成的,呈乳白色。为使油和水混合均匀,常加人一定量的乳化荆(如油酸钠皂等)。乳化液具有良好的冷却和清洗性能,并且具有一定的润滑性能,适用于粗加工及磨削.

3)切削油.切削油主要是矿物油,特殊情况下也采用动、植物油或复合油。它的润滑性能好,但冷却性能差.常用于精加工工序。

(2)切削液的选用.在生产中,通常根据加工性质、工件材料、刀具材料等选择切削液。粗加工时.要求以冷却为主,一般应选用冷却作用较好的切削液,如水溶液或低浓度的乳化液等。精加工时,主要希望提高加工质最和减少刀具磨损,一般应选用润滑作用较好的切削液,如高浓度的乳化液或切削油等。

通常当切削脆性材料(铸铁、青钢)时,为了避免崩碎切屑进人机床运动部件之间,一般不使用切削液。当低速精加工(如宽刀精刨、精铰、攻丝)时.为了提高表面质量,可用煤油作为切削液.对于有色金属的加工,为避免腐蚀工件,一般不使用含硫化油的切削液.一般钢材的加工通常选用乳化液和硫化切削油.

高速钢刀具的耐热性较差,为了提高刀其的耐用度,一般要根据加工性质和工件材料选用合适的切削液。硬质合金刀具由于耐热性和耐靡性都较好,一般不用切削液.

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