第三章 切削加工润滑-精品PPT课件

而金属塑性变形属于金属的内摩擦，所以严格地说，切削过程中的热是金属的外摩擦和内摩擦造成的。

内摩擦产生的摩擦力比外摩擦的摩擦力要大得多。

其摩擦热比只有外摩擦的般部件润滑时大得多，可以达到摄氏数百度以上的温度。

切削过程中的摩擦是内摩擦起主导作用。

因此，对于高温下的切削，冷却和润滑显得十分重要，而般部件润滑几乎不存在冷却问题。

般被润滑的部件，绝大部分能量用以作功，只有较少部分能量转化为热能。

而切削过程所消耗的能量，除创生面的表面能加工面和切屑中的残留应变能等占外，的工作能量都转化为热能。

其中的能消耗于塑性变形，的能消耗于刀具与切屑刀具与工件耗的功转变的热和刀具前刀面与切屑底层摩擦所产生的热以及刀具后刀面与加工表面摩擦所产生的热。

产生这些热量除去以辐射的形式散出去的部分外，均用于加热刀具切屑及加工表面，使之温度升高加剧了刀具的磨损缩短了刀具寿命在已加工表面生成热变形。

因此，切削过程中三个变形区所产生的热量除分别由切屑工件刀具和周围介质如空气传出外，还应采用切削液将切削区的热量迅速带走。

切削液的冷却效果有两个方面即通过润滑对切削机理的影响所体现的冷却及直接冷却。

由于切削液的自身冷却能力，其直接冷却作用不但可以降低切削温度，减少刀具磨损，延长刀具寿命，而且还可以防止工件热膨胀，翘曲对加工精度的影响，以及冷却已加工表面抑制热变质层的产生。

冷却作用通常是指切削液将热量从它产生的地方迅速带走的能力。

在金属切削时，靠对流汽化吸收传出大量的热。

切削液的冷却作用大小，取决于热导率比热容汽化热汽化速度流量及流速流速与粘度压力有关等。

通常水的热导率比热容，汽化热比油大，粘度比油小所以般水的溶液的冷却性能最好，油类较差，乳化液介于二者之间，接近于水。

冷却性能的好坏，还与切削液泡沫性有关，因为泡沫为空气的导热性比水差，所以多泡沫的切削液，其冷却作用会降低，必须设法除去泡沫。

除去方法如加甲基硅油消泡剂，降低液体的循环使用速度，增加贮油池的容积等。

其次，冷却效果也与冷却方式有关，有些切削加工方法，如果采用喷雾冷却内冷却，则冷却作用更为显著。

三润滑作用切削液的润滑作用是指它减小前刀面与切屑后刀面与工件表面之间的摩擦，磨损及熔着粘附的能力。

在定条件下，使用良好的切削液，可以减少刀具前后面的摩擦，因而能降低功率，增加刀具寿命，并获得较好的表面质。

而更重要的是减少产生积屑瘤即刀瘤的机会。

金属切削中的润滑最终表现的是边界润滑。

切削液的作用机理是切削液必须浸透到切削刃部位，其浸透途径通常由刀背部浸入，流到刀具的两侧，进而从测面扩散，渗透到刀尖区。

润滑作用是刀具前刀面常常依靠氯化物硫化物等极压剂形成的固体润滑膜来起作用减少切屑接触长度，改善刀具前刀面的润滑状态，使剪切角增大和切削力减小。

在切削加工中，金属表面因受应力作用而产生许多细微裂缝，这时切削液的极性物质能迅速被吸附和渗入到这些微小的裂缝中，使其表面能降低，这就是所谓“硬度降低”的作用。

控制积屑瘤的形成。

种性能优良的切削液需同时含有油性剂和极压剂。

而常用的油性剂有脂肪酸醇类酯类等。

极压剂是有机的氯硫磷等化合物，为取得较好的效果，般选择两种以上的添加剂复合使用，以满足金属切削的边界润滑。

四清洗作用切削液清洗性能的好坏除与使用压力有关外，还与切削液的流动性件粘度流量和渗透性有关。

而渗透性和流动性的好坏又与切削液的成分有关。

所以，常常在切削液中加入定油溶性或水溶性表面活性剂，以增强润湿渗透性降低表面张力提高清洗能力。

第三章金属切削加工润滑第节金属切削过程及其润滑特点金属切削过程金属的加工方法繁多，其中切削加工是金属加工中最常见应用最广泛的种。

根据工件的形状精度及表面质量的不同要求，金属切削加工可分为车铣钻刨镗铰拉，齿轮切削螺纹切削及磨削等。

尽管这些具体加工方法各有特点，但它们却有个重要的共同点，都是用刀具或磨具切削金属。

这点也是金属切削加工区别其他加工方法的特殊性。

所谓金属切削过程就是由机床提供必要的运动和动力的条件下，用刀具或磨具切除„或磨削坯件上多余的金属，从而获得形状，精度及表面质量都符合要求的工件的过程。

见图。

为第变形区，又称剪切区，在该区发生金属的剪切变形。

此区域存在切削变形的问题。

为第二变形区，即是切屑和刀具前刀面发生摩擦的区域，在此区域存在着摩擦润滑和磨损的问题。

为第三变形区，即是刀具后刀面与已加工表面发生摩擦的区域，在这里存在着工件的尺寸精度，加工表面粗糙度及变质层的问题。

图切削过程示意图二金属切削过程的润滑特点金属切削的润滑与般部件的润滑有许多不同的地方，这是由于切削过程的特点决定的。

摩擦特点切削过程的特点是被切削金属层在切削刃的切割和前刀面的推挤作用下进行的。

切屑以很大的压力最高可达作用在前刀面上，并以较高速度沿前刀面流出。

由于被切削金属的塑性变形区图区，切屑底面与刀具前刀面接触摩擦区图区，以及刀具后刀面与已加工表面接触摩擦区图区。

切削过程的摩擦是由内摩擦和外摩擦组成。

切削塑性金属时，第变形区和第二变形区是切削热的主要来源切削脆性金属时，第三变形区是切削热的主要来源。

由此可知，金属切削过程中的热主要是由于塑性变形和接触摩擦产生的。

而金属塑性变形属于金属的内摩擦，所以严格地说，切削过程中的热是金属的外摩擦和内摩擦造成的。

内摩擦产生的摩擦力比外摩擦的摩擦力要大得多。

其摩擦热比只有外摩擦的般部件润滑时大得多，可以达到摄氏数百度以上的温度。

切削过程中的摩擦是内摩擦起主导作用。

因此，对于高温下的切削，冷却和润滑显得十分重要，而般部件润滑几乎不存在冷却问题。

般被润滑的部件，绝大部分能量用以作功，只有较少部分能量转化为热能。

而切削过程所消耗的能量，除创生面的表面能加工面和切屑中的残留应变能等占外，的工作能量都转化为热能。

其中的能消耗于塑性变形，的能消耗于刀具与切屑刀具与工件的摩擦。

由于切削刃区域极小，热量高度集中，故有时切屑与刀具界面温度很高，切削时可达，磨削时可达。

刀具在高温下其硬度强度大幅度下降，使用寿命急剧缩短，有人认为刀具寿命与切削时刀具温度的次方成反比。

例如用高速钢刀具在特定条件下切削，当刀具与切屑界面平均温度由下降到时，刀具的寿命可以由增加到。

润滑特点在切削加工中，切屑以很高的速度沿前刀面流出，与前刀面的接触时间