超聲振動(dòng)切削的切削溫度會(huì)降低嗎？

來源：發(fā)布時(shí)間：2024-10-06

超聲振動(dòng)切削的切削溫度會(huì)降低，主要基于以下原因：

### 一、切削過程中的摩擦特性

1. **刀 - 屑接觸時(shí)間縮短**

- 在超聲振動(dòng)切削中，刀具以超聲頻率進(jìn)行振動(dòng)，使得刀具與切屑之間的接觸為間歇性的。在一個(gè)振動(dòng)周期內(nèi)，刀具與切屑接觸時(shí)間很短，例如在頻率為20kHz的超聲振動(dòng)切削中，刀具與切屑接觸時(shí)間占總時(shí)間的一小部分。由于接觸時(shí)間短，摩擦產(chǎn)生的熱量減少，這是切削溫度降低的一個(gè)重要因素。

2. **摩擦系數(shù)降低**

- 刀具的超聲振動(dòng)改變了刀 - 屑間的摩擦狀態(tài)，使摩擦系數(shù)降低。當(dāng)?shù)毒哒駝?dòng)時(shí)，切屑在刀具前刀面上的滑動(dòng)方式發(fā)生改變，不再是傳統(tǒng)切削中的連續(xù)滑動(dòng)。這種振動(dòng)作用下的非連續(xù)滑動(dòng)使得切屑與刀具之間的摩擦特性類似于微動(dòng)摩擦，其摩擦系數(shù)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)切削中的摩擦系數(shù)。根據(jù)摩擦生熱公式\(Q = F_f\times s\)（\(Q\)為摩擦產(chǎn)生的熱量，\(F_f\)為摩擦力，\(s\)為相對(duì)滑動(dòng)距離），在摩擦力\(F_f\)減?。ㄓ捎谀Σ料禂?shù)降低）和相對(duì)滑動(dòng)距離\(s\)減小（接觸時(shí)間短）的情況下，摩擦產(chǎn)生的熱量大幅減少，從而降低了切削溫度。

### 二、切屑變形特性

1. **切屑變形程度減小**

- 超聲振動(dòng)切削時(shí)，刀具的振動(dòng)對(duì)切屑的形成過程有影響。振動(dòng)使切屑的變形更加容易，切屑的卷曲和斷裂方式發(fā)生改變。與傳統(tǒng)切削相比，超聲振動(dòng)切削下的切屑變形程度減小。切屑變形是切削熱產(chǎn)生的一個(gè)重要來源，根據(jù)能量守恒定律，切屑變形所消耗的能量一部分轉(zhuǎn)化為切削熱。當(dāng)切屑變形程度減小時(shí)，用于切屑變形的能量減少，切削熱的產(chǎn)生量也相應(yīng)減少，進(jìn)而降低了切削溫度。

2. **切屑帶走熱量增加**

- 由于切屑變形程度減小，切屑更容易從切削區(qū)域排出。同時(shí)，超聲振動(dòng)切削產(chǎn)生的切屑往往更加細(xì)碎，細(xì)碎的切屑比傳統(tǒng)的連續(xù)切屑具有更大的表面積 - 體積比。根據(jù)熱傳導(dǎo)原理，具有更大表面積 - 體積比的切屑能夠更有效地將切削區(qū)域的熱量帶走。例如，在加工金屬材料時(shí)，超聲振動(dòng)切削產(chǎn)生的細(xì)碎切屑能夠迅速將切削熱散發(fā)到周圍環(huán)境中，從而降低切削區(qū)域的溫度。

東莞京雕教育擁有自己的實(shí)體工廠，各種數(shù)控設(shè)備70余臺(tái)，近萬平米的教學(xué)場地，20年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，開設(shè)CNC數(shù)控技術(shù)班、UG編程班、北京精雕班、車銑復(fù)合班、五軸編程調(diào)機(jī)班、浮雕、吸塑、滴塑技術(shù)班等，學(xué)會(huì)為止安排工作。

我們的培訓(xùn)模式是產(chǎn)教融合的模式，現(xiàn)有廠地上萬平米，擁有70多臺(tái)各種數(shù)控設(shè)備，包括三菱、發(fā)那科、新代、北京精雕、車銑復(fù)合、五軸機(jī)等先進(jìn)設(shè)備，讓學(xué)員能夠在實(shí)操練習(xí)中獲得更多的技能和經(jīng)驗(yàn)。

我們的使命是：讓更多的年輕人學(xué)到一技之長，讓更多的年輕人生活越來越幸福。