2.2.2.3影響刀具溫度的因素

影響刀具溫度最大的因素是切削系統(tǒng)單位時(shí)間的發(fā)熱量,發(fā)熱量與切削功率(cut -ting power)呈正比關(guān)系。即切削力及切削速度越大,刀具的溫度越高。

不過(guò)即使切削力相同,根據(jù)刀具切削角、后角、切削類(lèi)型、刀刃的磨損狀態(tài)等條件,刀具和切屑及已加工面的接觸狀態(tài)的不同,刀刃附近的溫度分布也不相同。木材切削的切削力雖然小,但切削速度高,切削功率與金屬切削基本相同或更高,因此木材切削也會(huì)和金屬切削產(chǎn)生同樣的切削熱。

影響刀具溫度升高的因素在刀具自身方面,主要有刀具材料的熱物理性能,刀刃或刀體的形狀及與工件的接觸面的形狀等。刀具表面有一定量的發(fā)熱量時(shí),刀具材料的熱傳導(dǎo)系數(shù)( thermal conductivity)越大,刀具表面溫度越低,穩(wěn)定狀態(tài)下刀具內(nèi)部的溫度梯度越平緩。為此,硬質(zhì)合金刀具表面溫度比高速鋼刀具的表面溫度低。

但是,非穩(wěn)定狀態(tài)刀具的內(nèi)部溫度分布受溫度傳導(dǎo)系數(shù)的影響。與刀具的形狀,刀具材料熱容量和表面積有關(guān),刀刃楔角越小,溫度升高越快,并且冷卻的也快。由于帶鋸條和圓鋸片基體是薄鋼板,鋸齒附近區(qū)域溫度極易迅速升高,但鋸身溫度并不高。鉆頭由于其獨(dú)特的切削形態(tài),刀體極易蓄積熱量,在鉆削接觸面上容易形成高溫。

刀具前后刀面的性質(zhì)如表面粗糙度和質(zhì)地、材料種類(lèi)等與工件和刀具摩擦系數(shù)有關(guān)的因素也對(duì)切削刀具的溫度產(chǎn)生影響。如鍍鉻使刀具與木材接觸表面的摩擦系數(shù)減小,從而延長(zhǎng)刀具的使用壽命。因此,后角減小,增加刀具與已加工表面的摩擦,鋸片或鋸條鋸料不合適,都會(huì)引起刀具<br>溫度的顯著升高。

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從刀具表面向周?chē)諝獾臒醾鲗?dǎo)及輻射散失的熱量也影響刀具自身的溫度。刀具表面的熱傳導(dǎo)系數(shù)和環(huán)境溫度決定刀具向空氣傳導(dǎo)熱量的多少。

氣流速度快,熱傳導(dǎo)系數(shù)大,刀具散失的熱量也多。例如,圓鋸片的回轉(zhuǎn)速度越高,生成的切削熱量也越多,但同時(shí)散失的熱量也多,生成和散失熱量的平衡最終決定刀具的溫度。帶鋸鋸切時(shí),熱量向鋸輪的轉(zhuǎn)移也可以使鋸條的溫度下降。

文章來(lái)源：木業(yè)刀鋸聯(lián)盟

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