盛莉莉[15]在车削温度场的可视化研究中通过研究表明切削热和机床振动将加速刀具刀尖磨损和产生粘结破损。在整个车刀上因受热与受力分布严重不均,造成热应力分布严重失衡。在切削加工过程中,因为机床零件精度原因,主轴在旋转过程中随时间曲线会产生周期振动,因此刀具在加工金属时会产生热冲击效应,并导致刀具磨损现象加重,车削热增加。
咸成吉、朴成道等[16]在刀具前后角对切削力和切削温度的影响中得出以下结论,在车削加工过程中切屑携带的热能所占比是很高的,当切屑从工件上流出时,沿着切屑流出方向所测量的温度是逐级递减的,同时因为切屑通过热传导作用将一部分热量传给车刀,车刀温度也是逐级递减的。
刘文凯、张立武[18]在薄壁圆筒件车削温度测量方法研究中通过试验证明车削加工过程中产生的切削热主要是由机床做功而来的,车削热能=机床做功。这些能量有一部分会发生耗散消失在实验环境中,但大部分会以其他形式储藏在刀具、工件和切屑中。在加工过程中随着时间延长机床、刀具、工件的温升将使刀具的磨损情况加重,导致被加工件发生热应力变形,温升过高时会引起机床热变形。虽然红外测温仪在测量时检测到的温度为相对温度,较滞后于实际的切削温度,但其具有便携、易用、不干扰试验温度场、可以在恶劣环境测量下进行远距离测量保证人身安全的优点,而且可以根据热学原理依据采集数据图表求出在切削过程中的温度变化规律,应用较其他测量传感器更为广泛。
闫明鹏、邵华[19]在超声振动钻削钛合金的刀具温度和磨损分析中指出超声振动虽然对工件来说加工精度会受到一定的影响,但是可以提高加工效率、延长刀具使用寿命,因为在加工过程中超声波也会对工件做功,加速了整体温度升高。
章宇等[20]在刀具材料及磨损对钛基复合材料车削温度的影响中提出可以利用工件与刀具形成的自然热电偶来测量刀具温度,因为两者在切削时温度不同会产生温差电动势,虽然结构简单,测量值不太精确,但由于其实用性很强,通过标定参数就可以直接测量出刀具温度,因此机械行业还有很多人在用。
谢晋、罗敏健等[21]在CBN车刀前刀面微沟槽结构磨削机器对于切削温度的影响中研究得出刀具前刀面上不同的微沟槽对切削温度有影响,垂直微沟槽车刀车削温度低于平行微沟槽与倾斜微沟槽车刀车削温度,原因为垂直微沟槽车刀前刀面不影响切屑的流出,而平行微沟槽或倾斜微沟槽前刀面都会阻碍切屑的流出,因此垂直微沟槽与切屑接触少,不会因为热传导引入大量的热,同时摩擦小不会产生大量的摩擦热,因此相对温度就较后两者低。
宋昌才、刘苏[22]在多元多层复合涂层刀具切削温度的测量中经过温度统计分析发现高温区不在切削的刀刃处,而是远离一段距离才会产生高温,因为在切削刃处刀具与工件摩擦没有后刀面的大,且跟工件有间隙,因此最高温在靠近刀刃处。现代加工多利用切削液来降低车削温度,并且由于切削液能改善刀具与工件之间的摩擦,并且因为切削液温度较工件低很多,利用热传导原理将车削热快速带走,减少刀具与工件变形。
何振威、全燕鸣、林金萍[23]在高速切削中切削温度研究方法中写出在高速切削中如何清楚地测量出刀具切削温度变化是现在的科学家一直在努力的动力。每一种传感器的选择与使用都有自己的优缺点,对测量的温度都会有一定的误差,如何选择合理的传感器,准确的测量出刀具在加工过程中温度的变化与分布,并且能找出一种在任何场合下都适合的测量方法是需要现代人努力的,并且每种试验都要根据其相关要求、操作的难易程度等实际情况合适选取。
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