金属切削加工中的热量产生

2018-10-24 01:22:23

任何偶尔参与加工过程的人都知道切削工具会产生大量的热量。 热量以三种方式产生; 通过切削区域前方的剪切区域中的金属变形,当金属被物理拉开时的分离点以及当芯片被推出时沿着工具表面摩擦时芯片的摩擦力方式。 事实上,在主轴电机上吸取的大部分功率都会随着热量的增加而逐渐消散,而热量集中在工具切削刃的非常小的区域以及芯片本身。

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如本手册其他部分所述,允许积聚的热量对工具以及工件表面非常不利。 芯片中漂亮的蓝色意味着金属的温度非常高。 大多数钢需要达到至少800°F的温度才能获得明显的蓝色氧化物表面,并且切削工具尖端的温度通常可以是热的两倍以上。 在这些温度下,水在到达切割区之前完全蒸发。


热量与温度

没有办法消除切削刃产生的热量。 切削液的使用对摩擦产生的热量有影响; 然而,大部分热量是由金属本身在移除时的变形产生的。 我们的想法是不让热量积聚在工具中,导致温度升高。 此时可能会对热传递进行简要回顾。 热量是材料中原子运动量的量度。 温度高于绝对零度的所有物质都含有热量。 绝对零度是所有分子运动停止的温度。


热量以英制热量单位(英热单位)(Btu)或公制系统中的卡路里来衡量。 Btu是在华氏温度下将一磅水的温度升高一度所需的热量。 类似地,卡路里是将一克水的温度升高1℃所需的热量。通过知道给定热输入的温度增益的比率表示为与其相比的温度增加,可以预测其他材料的温度升高。水。 通过了解单元的定义,显而易见的是,在所有其他条件相同的情况下,物质的热含量的增加导致温度的升高。


热和加工

那么所有这些与高压冷却有什么关系呢? 事实是,加工过程产生的热量不是造成损害的,而是温度的升高。 允许在工具遇到工作的地方积聚的热量会将温度升高到发生工具损坏的程度。 材料中残留的热量将导致剪切面伸长,从而形成厚的切屑,不会破坏或损坏工件表面的结构。

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在切割时,只需将冷却液倒在工具上即可除去热量。 这被称为“洪水”冷却,并且多年来一直是标准方法。 冷却液在该区域冲洗时会吸收热量。 问题在于,即使使用最好的操作员,冷却剂管线也很少瞄准临界点。 然而,即使使用最精细的冷却剂应用,在现代机床的高性能水平下,也会产生如此多的热量以使冷却剂被加热到超过其沸点。 在我们试图冷却的区域上形成一层蒸汽,使其与冷却剂隔离。 可以从区域抽出热量的唯一方法是通过蒸汽覆盖层辐射热量,并通过工具传导回来。 无论哪种方式,仅使用冷却剂的一小部分热载能力。


由ChipBLASTER开创的高压冷却允许以这样的方式引入冷却剂,以便以足够高的速率和压力去除热量以消除蒸汽屏障。 这允许从插入物的质量到冷却剂的质量的直接热传递。 在某些情况下,工具的温度仅略高于冷却剂的温度。


ChipBLASTER工具使用高度专业化的喷嘴,精确地旨在将高压,高速冷却剂插入到产生热量的位置。

根据上面的描述和分析大家应该对金属切削发热有非常深刻的认识,本申科技研发的微量润滑系统结合微量润滑油既然可以解决发热问题,又可以解决环保问题。

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