切削金屬時熱量是怎么產生的?
在刀具與切屑相互作用的界面上,產生的熱量會向三個主要方向傳導:工件、刀具本身及切屑。若工件吸收的熱量過多,將引發顯著的熱變形現象,包括但不限于尺寸精度喪失及自動生成的錐度誤差,此外還可能對工件表面造成熱損傷。同理,若刀具成為熱量的主要吸收體,其切削刃將加速磨損,從而顯著縮短刀具的使用壽命。因此,理想的刀具設計應具備高效熱傳導能力,能夠迅速將切削區域積聚的熱量轉移至外部冷卻系統。
理論上,切削過程中產生的大部分熱量會被切屑帶走,這一過程伴隨著切屑的氧化,具體體現在切屑顏色的變化上。值得注意的是,當采用小進給量和淺背吃刀量加工時,若產生的切屑體積細小,其吸熱能力有限,導致熱量更多地被工件和刀具所吸收。
為有效管理切削—刀具界面上的熱量,切削液的應用顯得尤為重要。它能在加工過程中有效帶走或消耗界面產生的熱量。通過合理選擇切削液類型并優化冷卻系統配置,至少能夠消解加工過程中產生的半數以上熱量,顯著提升加工效率與工件質量。