Was ist Schneiden Wärmeübertragung 1

Wie Schneidwärme erzeugt wird

Die Schnittwärme wird in drei Verformungszonen erzeugt. Während des Schneidvorgangs sind die Metallverformung und Reibung in den drei Verformungszonen die Hauptursache für die Schneidwärme. Der größte Teil der Verformungs- und Reibungsarbeit während des Schneidvorgangs wird in Schneidwärme umgewandelt. Die folgende Abbildung zeigt den Ort der Wärme, die durch die Schneidwärme und die Dispersion erzeugt wird.

Was ist Schneiden Wärmeübertragung 2

Die durch die Schneidwärme erzeugte Wärmemenge und der in den drei Verformungszonen erzeugte Wärmeanteil variieren mit den Schneidbedingungen. Bei der Verarbeitung von Kunststoffmetallmaterialien ist die in der ersten Verformungszone erzeugte Wärme am größten, wenn die Flankenverschleißmenge nicht groß und die Schnittdicke groß ist. Wenn der Werkzeugverschleiß groß und die Schnittdicke klein ist, nimmt die dritte Verformungszone zu. Der Anteil der Wärmeerzeugung nimmt zu. Das folgende Diagramm zeigt die Wärmeverhältnisse in den drei Verformungszonen zur Schnittdicke bei der Bearbeitung von Nickel, Chrom, Molybdän, Vanadium und Stahl mit einem Hartmetallwerkzeug.

Diagramm 1. Drei Wärmeverhältnisse von Nickel, Chrom, Molybdän

  1. Erste Verformungszone 2-zweite Verformungszone 3-dritte Verformungszone
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Bei der Verarbeitung spröder Materialien wie Gusseisen ist aufgrund der Bildung brechender Späne die Kontaktlänge des Spans gering, die Reibung auf der Spanfläche gering und der Anteil der Wärmeerzeugung in der ersten und zweiten Verformungszone verringert . Daher ist der in der dritten Verformungszone erzeugte Wärmeanteil relativ erhöht. .

Die während des Schneidvorgangs erzeugte Schneidwärme wird außerhalb der Schneidzone von den Spänen, dem Werkstück, dem Werkzeug und dem umgebenden Medium abgeführt. Der Anteil der Wärmeübertragung auf jedem Weg hängt von der Schneidform, dem Werkzeug, dem Werkstückmaterial und dem umgebenden Medium ab. 50% ~ 86% der Wärme beim Drehen wird vom Chip abgeführt, 40% ~ 10% wird in das Drehwerkzeug übertragen, 9% ~ 3% wird in das Werkstück eingeführt und etwa 1% wird in die Luft eingeleitet. Beim Bohren werden 28% der Wärme von den Spänen abgeführt, 14,5% werden in das Werkzeug übertragen, 52,5% werden in das Werkstück eingeführt und etwa 5% werden in das umgebende Medium eingeführt.

Darüber hinaus hat die Schnittgeschwindigkeit „υ“ auch einen gewissen Einfluss auf das Wärmeübertragungsverhältnis jeder Route. Je höher die Schnittgeschwindigkeit, desto weniger Wärme wird von den Spänen abgeführt. Die folgende Tabelle zeigt die Auswirkung der Enthalpie auf die Wärmeübertragung.

Dia.3 Der Einfluss der Schnittgeschwindigkeit auf die Wärmeübertragung beim Schneiden


I - Werkzeug II - Werkstück III - Chip

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Schneidwärme und ihre Auswirkung auf den Schneidprozess

Die durch das Schneiden eines Werkstücks mit einem Werkzeug erzeugte Wärme wird als Schneidwärme bezeichnet. Schneidwärme ist auch ein wichtiges physikalisches Phänomen im Schneidprozess, das viele Auswirkungen auf den Schneidprozess hat. Die Wärme des Schneidens wird auf das Werkstück übertragen, was zu einer thermischen Verformung des Werkstücks führt und somit die Bearbeitungsgenauigkeit verringert. Die lokale hohe Temperatur auf der Oberfläche des Werkstücks verschlechtert die Qualität der bearbeiteten Oberfläche.

Die auf das Werkzeug übertragene Schneidwärme ist eine wichtige Ursache für den Verschleiß des Werkzeugs. Das Schneiden von Wärme wirkt sich auch auf die Produktivität und die Kosten des Schneidens aus, indem Werkzeugverschleiß verursacht wird. Kurz gesagt, Schneidwärme hat direkte und indirekte Auswirkungen auf die Qualität, Produktivität und Kosten des Schneidens. Erforschen und beherrschen Sie die allgemeinen Regeln für die Wärmeerzeugung und die Änderung der Schnittwärme, begrenzen Sie die nachteiligen Auswirkungen der Schnittwärme auf den zulässigen Bereich und schneiden Sie die Bearbeitung. Die Produktion ist von großer Bedeutung.

Hauptfaktoren, die die Schnitttemperatur beeinflussen

Erstens der Einfluss der Schnittmenge auf die Schnitttemperatur

1. Die Schnittgeschwindigkeit hat einen erheblichen Einfluss auf die Schnitttemperatur. Experimente haben gezeigt, dass mit zunehmender Schnittgeschwindigkeit die Schnitttemperatur signifikant ansteigt.

2. Der Vorschub f hat auch einen gewissen Einfluss auf die Schnitttemperatur. Mit zunehmender Vorschubgeschwindigkeit nimmt die Menge der Metallentfernung pro Zeiteinheit zu, und die während des Schneidvorgangs erzeugte Schneidwärme nimmt ebenfalls zu, wodurch die Schneidetemperatur ansteigt.

Der Anstieg der Schnitttemperatur mit zunehmender Vorschubgeschwindigkeit ist jedoch nicht so signifikant wie die Schnittgeschwindigkeit.

3. Die Schnitttiefe ap hat wenig Einfluss auf die Schnitttemperatur. Da die in der Schneidzone erzeugte Wärme proportional zunimmt, nachdem die Schnitttiefe ap zunimmt, ist der Anstieg der Schneidetemperatur aufgrund der verbesserten Wärmeableitungsbedingungen nicht signifikant.

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