影响切削温度的主要因素
①工件材料。工件材料的强度和硬度越高,切削时的消耗功越多,产生的切削热亦越多,故切削温度越高。工件材料的导热系数越低,则热量传出受影响,因此切削温度也越高。
②刀具几何参数。前角y增大,切削温度降低但过大的前角会减少散热体积,当前角大于18°~20°时,前角对切削温度的影响减少。主偏角,减小,使切削宽度b增大,散热面积增加,切削温度下降。
③ 切削用量。切削温度经验公式的指数变化规律为z>y>x,由此可见,切削速度Vc的影响最大,进给量f的影响次之,背吃刀量ap的影响最小。
④后面磨损。后面的磨损对切削温度有重要影响,当损量达一定数值后,切削温度显著增加。
⑤切削液。合理使用切削液及加注方式对切削温度的影响非常明显,可显著降低切削温度,提高加工表面质量。
切削温度对加工的影响
研究切削温度及其分布规律不仅可进一步认识切削过程,且对刀具磨损、积屑瘤的产生与消失和已加工表面质量等有重要实用意义。
①切削温度对工件材料力学性能的影响。切削速度提高,材料变形速率增大,其可抵消切削温度降低材料强度的影响。切削速度较高时,剪切面材料的应力应变的滞后性使得其来不及变形,仅对切屑底层的剪切强度产生影响。这是为什么产生高速切削的原因之一。
②对刀具材料的影响。切削温度的提高,有利于刀具材料韧性的提高。
③对工件尺寸精度的影响。切削温度的增高,影响工件、刀杆等的热膨胀甚至变形,影响加工精度。因此,精密加工时要控制好切削温度。
④利用切削温度的变化规律,还可以自动控制切削速度、进给量和刀具损,监控自动加工过程。