切削溫度

切削過程中消耗的能量主要都轉化為切削熱，切削熱及其產生的切削溫度直接影響刀具的磨損和壽命，切削溫度還能改變工件材料的性能，影響積屑瘤的產生和消失，直接影響工件的加工精度和表面質量。所以，了解切削熱的產生和切削溫度的變化規律是研究金屬切削過程的重要內容。

切削溫度對工件、刀具及切削過程將產生一定的影響。高的切削溫度是造成刀具磨損的主要原因。但較高的切削溫度對提高硬質合金刀具材料的韌性有利。由於切削溫度的影響，在精加工時，工件本身和刀桿受熱膨脹致使工件尺寸精度達不到要求。切削中產生的熱量還會使機床產生熱變形而導致加工誤差的產生。實驗表明，對於給定的刀具材料，以不同的切削用量加工各種工件材料時都有個最佳的切削溫度。在這個溫度下，刀具磨損強度最小，壽命最長，工件材料的切削加工性也最好。因此，可按最佳切削溫度來控制切削用量以提高生產率及加工質量。

被切削的金屬在刀具的作用下，發生彈性和塑性變形而耗功，這是切削熱的一個重要來源。此外，切屑與前刀面、工件與后刀面之間的摩擦也要耗功，也產生出大量的熱量。因此，切削時共有三個發熱區域，即剪切面、切屑與前刀面接觸區、后刀面與過渡表面接觸區，三個發熱區與三個變形區相對應。所以，切削熱的來源就是切屑變形功和前、后刀面的摩擦功。

1、切削用量的影響。切削用量中，切削速度對切削溫度的影響最大。隨著切削速度的提高，切屑底層與刀具前刀面之間的摩擦增加，因而摩擦熱增加，加之單位時間內金屬切除量增多，所消耗的功增多，從而使切削熱增加，切削溫度大大升高；進給量增加時，單位時間內金屬切除量增多，切削熱和切削溫度上升，但上升幅度不如切削速度那樣顯著。而切削深度的影響很小，原因是切削深度增加時，切削刃的工作長度成正比地增加，改善了散熱條件。因此，在切削麵積相同的情況下，選用較大的。

2、刀具角度的影響。

根據生產經驗，前角增大，使切屑變形程度減小，產生的切削熱減少，因而切削溫度下降。但當前角過大時，會使刀具的傳導條件變差，反而不利於切削溫度的降低。主偏角減小，使切削寬度增大，散熱面積增加，切削溫度下降。

3、工件材料的影響。

工件材料的強度、硬度越高，切削時消耗的功就越多，產生的切削熱就越多，切削溫度就越高，如切削鋼材比切削鑄鐵的溫度高。工件材料的導熱性越好，通過切屑和工件傳出的熱量越多，切削溫度下降得越快。

4、刀具磨損的影響。刀具磨損使切削刃變鈍，切削時變形增大，摩擦加劇，切削溫度上升。

5、切削液的影響。使用切削液可以從切削區帶走大量的熱量，可以明顯降低切削溫度，提高刀具壽命。

1、剪切面上各點溫度幾乎相同。

2、前刀面和后刀面上的最高溫度都不在刀刃上，而是在離刀刃有一定距離的地方。

3、在剪切區域中，垂直剪切面方向上的溫度梯度很大。

4、在切屑靠近前刀面的一層（簡稱底層）上溫度梯度很大，離前刀面0.1至0.2mm，溫度就可能下降一半。

5、后刀面的接觸長度較小，因此溫度的升降是在極短時間內完成的。

6、工件材料塑性越大，則前刀面上的接觸長度愈大，切削溫度的分佈也就較均勻些；反之，工件材料的脆性愈大，則最高溫度所在的點離刀刃愈近。

7、工件材料的導熱係數愈低，則刀具的前、后刀面的溫度愈高。