切削热分析的研究概述学生姓名学院名称专业学号指导教师目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc327970330"第一部分综述部分PAGEREF_Toc327970330\h1HYPERLINK\l"_Toc327970331"1.1切削热简介PAGEREF_Toc327970331\h1HYPERLINK\l"_Toc327970332"1.2早期切削热理论PAGEREF_Toc327970332\h3HYPERLINK\l"_Toc327970333"1.3切削热理论的研究现状PAGEREF_Toc327970333\h4HYPERLINK\l"_Toc327970334"1.3.1刀具表面的切削热问题PAGEREF_Toc327970334\h4HYPERLINK\l"_Toc327970335"1.3.2基于高速切削加工的切削热问题PAGEREF_Toc327970335\h5HYPERLINK\l"_Toc327970336"1.3.3切削热对加工材料表面的影响PAGEREF_Toc327970336\h6HYPERLINK\l"_Toc327970337"1.4参考文献PAGEREF_Toc327970337\h7HYPERLINK\l"_Toc327970338"第二部分理论部分PAGEREF_Toc327970338\h8HYPERLINK\l"_Toc327970339"2.1计算切削温度的经典理论PAGEREF_Toc327970339\h8HYPERLINK\l"_Toc327970344"2.2计算切削温度的有限元法PAGEREF_Toc327970344\h12HYPERLINK\l"_Toc327970347"2.3获取切削温度的实验方法PAGEREF_Toc327970347\h16HYPERLINK\l"_Toc327970353"2.4参考文献PAGEREF_Toc327970353\h22金属切削理论PAGE\*MERGEFORMAT22切削热分析的研究概述根据林老师的要求，本题目将针对切削热问题分综述和理论介绍两部分进行简单的介绍。主要内容为金属切削过程中所产生的热量即切削热的基本概念、基本理论以及用数值计算和实验获取切削热的方法。第一部分综述部分本部分将主要介绍与切削热有关的一些基本定义以及理论发展历程，为第二部分内容的讲解做铺垫。并对近年来国内学者对切削热方面的研究现状做简单梳理。主要内容如下：1、切削热简介；2、早期切削热理论；3、切削热理论的研究现状。1.1切削热简介研究表明金属切削过程中所产生的热量对于加工过程中积屑瘤的形成、切削力的大小、刀具磨损和使用寿命、加工后材料的表面质量和性能都有着重要的影响。在一些精密加工系统中，不合理的切削热甚至会使工艺系统产生热变形从而影响加工精度。此外，切削过程中所消耗的能量有98%~99%都将转化为热能。即几乎所有与切屑形成有关的能量最终都将转化为热能的形式。从以上两点我们可以看出，切削热的研究是至关重要的。那么什么是切削热呢？切削热：在切削加工过程中，由于被切削材料层的变形、分离及刀具和材料间的摩擦而产生的热量。可见切削热的来源主要有两个：其一是材料弹性和塑性变形，切削变形功；其二是切屑、工件以及刀面之间的摩擦，即摩擦功。如右图所示在加工过程中存在着三个发热区域：剪切面、切屑与前刀面接触区、后刀面与过渡表面接触区。一般认为金属切削热主要集中在Ⅰ和Ⅱ变形区。在Ⅰ区：工件以较高的应变率承受大的剪切变形，所以该区域温度的升高主要是由塑性变形产生的。在Ⅱ区：温度的升高则主要是由刀具和切屑间的相互摩擦产生的。但是2011年，汪世益等人在《金属切削刀具后刀面的切削热研究》一文中指出：当刀具刃磨锋利时，后刀面与工件表面几乎不接触，所以摩擦力极小，与之对应的所产生的摩擦热就很小。但是随着切削时间的延长，刀具后刀面的磨损逐渐加大，当磨损到一定程度，摩擦热会急剧增大。甚至可能超过前刀面的发热量。尽管切削热是切削温度上升的根源，但直接影响切削过程的却是切削温度。切削温度是一个很宽泛的概念。切削区的平均温度、切屑上的温度分布、刀具上的温度分布以及加工表面、剪切面上的温度分布都可以称之为切削温度。但是我们通常所提到的切削温度则是：温度达到稳定状态时的刀具前刀面与切屑的接触面上的平均温度。切削温度是由切削热的产生与传出的