什么是切削传热

切削热是如何产生的

切削热在三个变形区产生。切削过程中，三个变形区的金属变形和摩擦是切削热产生的根本原因。切削过程中的变形功和摩擦功大部分转化为切削热。下图显示了切削热产生的热量位置及扩散情况。

切削热产生的热量以及三个变形区产生热量的比例随切削条件的不同而变化。加工塑性金属材料时，后刀面磨损量不大，切削厚度较大时，第一变形区产生的热量最多。当刀具磨损量较大、切削厚度较小时，第三变形区产生热量的比例会增大。下图显示了使用硬质合金刀具加工镍、铬、钼、钒和钢时三个变形区产生的热量与切削厚度的比率。

图1.镍、铬、钼三种发热比例

1. 第一变形区 2-第二变形区 3-第三变形区

加工铸铁等脆性材料时，由于断屑的形成，切屑的接触长度小，前刀面上的摩擦力小，第一、第二变形区的发热比例减少。因此，第三变形区产生的热量的比例相对增大。 。

切削过程中产生的切削热通过切屑、工件、刀具和周围介质散发到切削区之外。各路传热的比例与切削形式、刀具、工件材料及周围介质有关。车削过程中的热量50%~86%被切屑带走，40%~10%传递到车刀中，9%~3%引入到工件中，约1%引入到空气中。钻孔时，28%的热量被切屑带走，14.5%传递到刀具中，52.5%引入到工件中，约5%引入到周围介质中。

另外，切削速度“υ”对各路传热比也有一定的影响。切削速度越高，切屑带走的热量就越少。下图显示了焓对传热的影响。

Dia.3 切削速度对切削传热的影响

I—工具 II—工件 III—切屑

切削热及其对切削过程的影响

用刀具切削工件时产生的热量称为切削热。切削热也是切削过程中的重要物理现象，对切削过程有很多影响。切削时的热量传递到工件上，引起工件热变形，从而降低加工精度。工件表面局部高温使加工表面质量恶化。

传递到刀具的切削热是刀具磨损的重要原因。切削热还会导致刀具磨损，从而影响切削生产率和成本。总之，切削热对切削质量、生产率和成本有直接和间接的影响。研究和掌握切削热产生和变化的一般规律，将切削热的不利影响限制在允许的范围内，进行切削加工。生产具有重要意义。

影响切削温度的主要因素

一、切削量对切削温度的影响

1、切削速度对切削温度有显着影响。实验表明，随着切削速度的提高，切削温度会显着升高。

2、进给量f对切削温度也有一定的影响。随着进给量的增加，单位时间的金属切除量增加，切削过程中产生的切削热也增加，导致切削温度升高。

然而，随着进给量的增加，切削温度的增加并不像切削速度那样显着。

3、切削深度ap对切削温度影响不大。由于切削深度ap增加后切削区产生的热量成比例增加，因此由于散热条件的改善，切削温度的增加并不显着。