切削熱與切削溫度
切削熱的產(chǎn)生與傳出
（1） 切削熱的產(chǎn)生：切削過程中所消耗的能量，絕大部分都轉(zhuǎn)變成了熱量（稱作切削熱），只有1%~2%的功以形成新表面和改變晶格等作為應(yīng)變能被儲(chǔ)存在工件材料中。
切削熱主要來自下述三個(gè)方面：
1）單位時(shí)間內(nèi)被加工材料的彈、塑性變形功轉(zhuǎn)變的熱Qb：
2）單位時(shí)間內(nèi)刀具前刀面與切屑底部摩擦所產(chǎn)生的熱Qq：
3）單位時(shí)間內(nèi)刀具后刀面與工件表面摩擦所產(chǎn)生的熱Qh：
因此，些小過程中單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)生的熱量Q為: Q=Qb+Qq+Qh
如果忽略在進(jìn)給運(yùn)動(dòng)中所作的功，則單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量等于在主運(yùn)動(dòng)中單位時(shí)間內(nèi)所作的功： Q=Fcυ c
式中： F c—切削力：
υ c—切削速度。
(2)切削熱的傳出：切削區(qū)里所產(chǎn)生的切削熱，在切削過程中分別由切屑、工件、刀具和周圍介質(zhì)傳導(dǎo)出去。因此，在熱平衡狀態(tài)下，單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量就應(yīng)該等于由切肖、工件、刀具和介質(zhì)所傳出的熱量，即
Q=Qch+Qt+Qw+Qm
式 Qch—單位時(shí)間內(nèi)傳給切屑的熱量：
Qt—單位時(shí)間內(nèi)傳給刀具的熱量：
Qw—單位時(shí)間內(nèi)傳給工件的熱量：
Qm—單位時(shí)間內(nèi)傳給周圍介質(zhì)的熱量。
各部分傳出熱量的百分比，隨不同的工件材料、刀具材料、切削用量、刀具幾何角度及加工方式而不同。在干切削條件下，通常大部分切削熱由切屑帶走，其次為工件和刀具，介質(zhì)傳出的熱量則最少。例如，車削鋼件時(shí)，切屑帶走的切削熱為50%~86%，車到傳出10%~40%，工件傳出3%~9%，走味介質(zhì)（空氣）傳出1%。鉆孔加工時(shí)，切屑帶走28%的切削熱，刀具傳出14.5%，工件傳出52.5%，周圍介質(zhì)傳出5%。
切削溫度
切削過程中，某一瞬時(shí)工件、切屑、刀具上各點(diǎn)的溫度通常是不相同的，而且溫度的分布，也就是溫度場是隨時(shí)間而變化的。一般所說的切削溫度，是指前刀面與切屑接觸區(qū)域上午平均溫度。
切削溫度場通常采用實(shí)測的方法求出。圖1-12是切削低碳鋼時(shí)用紅外照相法從刀具側(cè)面測得的溫度分布，圖1-13是車削不同工件材料時(shí)，主剖面內(nèi)前、后刀面上的溫度分布。
圖1-12 二維切削中的溫度分布
工件材料：低碳易切鋼：刀具的前角y0=30°，后角a0=7°：切削公稱厚度hD=0.6mm，切削速度υc=22.86m/min，干切削，預(yù)熱溫度至611°C
由二圖可見，切削溫度的分布具有下述特征：
沿剪切面方向各點(diǎn)溫度幾乎相同，垂直與剪切面方向上的溫度梯度很大：前刀面和后刀面上的最高溫度都不在到刃上，而是在離刀刃有一定距離的地方：工件材料的脆性越大，則最高溫度所在點(diǎn)離刀刃越近；在垂直前刀面方向上溫度梯度亦很大，離開前刀面0.1~0.2mm處溫度就已降低很多；工件材料的熱導(dǎo)率越低（如鈦合金），則刀具的前、后刀面的溫度越高，最高溫度點(diǎn)距刀刃也越近。
圖1-13 切削不同材料的溫度分布
切削速度υc=30m/min，進(jìn)給量f=0.2mm/r，
1—45鋼-YT15 2—CCr15-YT14
3—鈦合金-YG8 4—BT2-YT15
