论文部分内容阅读
与传统切削加工相比,高速切削加工在切屑形成、切削力学、切削热、切削温度和刀具磨损与破损等诸方面有其不同的特征和规律。切削热和由它产生的切削温度直接影响刀具的磨损和使用寿命,并影响工件的加工精度和表面质量。因此,高速切削中切削热及其所致切削温度的产生和变化规律是高速切削机理、刀具切削性能、工件加工质量研究的重要内容。
本文基于量热计法探讨了在自然冷却、压缩空气冷却和水冷却条件下,高速铣削45钢时切削热在切屑、工件、刀具以及环境中的量化分配问题。采用自己设计的适合于立铣特点的集热装置,实现了同时测量切削力和收集切削热,并且利用所采集的多向铣削力计算出平均切削功率。用计算得出的平均切削功率与所收集得到的总切削热流量相比,评判用量热计法测量切削热的精度。文中也探讨了淬硬模具钢W302的切削热量化分配规律。
本文得到的结论是:在自然冷却条件下高速铣削45钢(600m/min~1000m/min),随着切削速度的增大,切削过程中消耗的切削功率几乎呈线性增大,单位时间产生的切削热也随之增大。切屑带走的切削热随着切削速度的增加而增加,切削热流量亦增加,切屑带走的切削热占总切削热的比率亦增加;分别传入工件和刀具的切削热随着切削速度的增加而减少,这两部分切削热占总切削热的比率随着切削速度的增加而减少。在压缩空气冷却和水冷却条件下也得到相似的结论,并且在三种不同冷却条件下的平均切削功率很接近。但是不同冷却条件下切屑、工件和刀具三部分切削热及其所占总切削热的比率不同。在水冷却条件下,水和切屑带走的切削热较自然冷却和压缩空气冷却条件下切屑带走的热量多,传入工件和刀具的切削热较自然冷却和压缩空气冷却时更少。