數控精雕機切削加工中熱量對刀具的影響

數控精雕機切削加工中熱量對刀具的影響
切削加工時在切削區內產生的溫度高達800℃至900℃，在該切削區內，切削刃會促使工件材料變形并將其切除。在連續切削加工中，熱量以穩定的線性方式產生。與此相反，刀具間歇性地切入和切出工件材料，切削刃的溫度也會交替地升高和下降。加工系統的元件會吸收切削過程中產生的熱量。通常，10% 的熱量進入工件，80% 進入切屑，10% 進入刀具。最好的情況是切屑帶走絕大部分的熱量，因為高溫會縮短刀具壽命，并損壞所加工的零件。
工件材料的不同導熱性以及其它加工因素，都會對熱量的分布產生顯著影響。當加工導熱性較差的工件時，傳入刀具的熱量會增加。加工硬度較高的材料會比加工硬度較低的材料產生更多熱量。在通常下，更高的切削速度會增加熱量的產生，更高的進給量會加大切削刃中受高溫影響的區域。

影響切削區熱量的因素：
1、刀片和工件材料的導熱性
2、切削速度和進給量
3、刀具刀刃槽型
4、溫度水平和梯度在很大程度上決定了刀具磨損的類型和程度，以及相應的刀具壽命
在以銑削加工為主的斷續切削工況中，刀具的嚙合弧度、進給量、切削速度、切削刃槽型的選擇對熱量的產生、吸收和控制都有影響。
1、嚙合弧度
不同銑削工藝的嚙合弧也不同。在槽銑中，工件材料包圍一半的刀具，嚙合弧是刀具直徑的 100%。切削刃一半的加工時間都花在切削上，因此熱量迅速積聚。在側銑中，相對較小的刀具部分與工件嚙合，切削刃有更多的機會向空氣中散熱。
2、切削速度
更高的切削速度會縮短切削刃與切屑接觸的時間，從而減少傳入刀具的熱量。總體而言，更高的切削速度會減少加工時間并提高生產率。

3、切削厚度
切屑厚度會對熱量和刀具壽命產生極大的影響。切屑厚度過大，造成的重負荷會產生過多的熱量和切屑，甚至導致切削刃斷裂。切屑厚度過小，切削過程只在切削刃的較小部分上進行，而增加的摩擦和熱量會導致迅速的磨損。
4、冷卻
控制切削加工中產生的熱量的方法是控制冷卻液的應用。溫度過高會導致切削刃快速磨損或變形，因此必須盡快控制熱量。為了有效地降低溫度，必須對熱源進行冷卻。
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