（1）切削熱的主要來(lái)源與傳散

切削過(guò)程中，變形抗力和摩擦阻力所消耗的功絕大部分都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芊Q為切削熱。切削熱來(lái)源于3個(gè)變形區(qū)。如圖5.1.24所示，在第一變形區(qū)內(nèi)，由于切削層金屬發(fā)生彈性變形和塑性變形而產(chǎn)生大量的熱量；在第二變形區(qū)內(nèi)，由于切屑與前刀面摩擦而產(chǎn)生熱量；在第三變形區(qū)內(nèi)，由于工件與后刀面摩擦而產(chǎn)生熱量。切削塑性金屬時(shí)，切削熱主要來(lái)自Ⅰ、Ⅱ變形區(qū)；切削脆性金屬時(shí)，切削熱主要來(lái)自Ⅰ、Ⅲ變形區(qū)。

圖5.1.24　切削熱的主要來(lái)源與傳散

切削熱由切屑、工件、刀具以及周?chē)慕橘|(zhì)傳散出去。不同的加工方式，切削熱的傳散情況是不同的。例如，不使用切削液，以中等切削速度車(chē)削鋼件時(shí)，切削熱的50%～86%由切屑帶走，40%～10%傳入工件，9%～3%傳入車(chē)刀，1%左右傳入空氣；以上述條件鉆削鋼件時(shí)，切削熱的28%由切屑帶走，14.5%傳入工件，52.5%傳入鉆頭，5%左右傳入周?chē)橘|(zhì)。

（2）切削熱對(duì)切削加工的影響

傳入切屑和介質(zhì)中的熱量對(duì)加工沒(méi)有影響，但可以通過(guò)鋼料切屑的顏色大致判斷出切削溫度的高低。例如，切屑呈銀白色和淡黃色表示切削溫度不高，切屑呈紫色或紫黑色則說(shuō)明切削溫度很高，必要時(shí)須采取措施降低切削溫度。

傳入刀頭的熱量雖然不多，但由于刀頭體積小，高速切削時(shí)刀頭的最高溫度可達(dá)1 000℃以上。刀頭上的溫度超過(guò)刀具材料的耐熱溫度時(shí)，會(huì)加速刀具的磨損。

傳入工件的切削熱會(huì)引起工件膨脹變形而影響加工精度。特別是加工細(xì)長(zhǎng)軸、薄壁套以及精密零件時(shí)，熱變形的影響更要引起足夠的重視。

（3）切削溫度及其影響因素

切削溫度一般是指切屑、工件與刀具接觸表面上的平均溫度。切削溫度的高低取決于切削熱的產(chǎn)生和傳散情況，其主要影響因素是工件材料、切削用量、刀具角度和冷卻條件。

工件材料對(duì)切削溫度的影響與材料的強(qiáng)度、硬度及導(dǎo)熱性有關(guān)。材料的強(qiáng)度、硬度越高，切削時(shí)消耗的功越多，切削溫度也就越高。在其他切削條件相同的情況下，如果工件材料的導(dǎo)熱性好，熱量傳散快，可以降低切削溫度。例如，合金結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度一般高于45鋼，其導(dǎo)熱系數(shù)又低于45鋼，故切削溫度高于45鋼；有色金屬的強(qiáng)度、硬度低，導(dǎo)熱性能好，切削溫度普遍比較低。

切削用量增大，單位時(shí)間內(nèi)的金屬切除量增多，產(chǎn)生的切削熱也相應(yīng)增多。但分別增大v，f和a p時(shí)，由于切削熱的產(chǎn)生和散熱條件有所不同，切削溫度的升高并不相同。切削速度增大一倍，切削溫度升高20%～33%；進(jìn)給量增大一倍，切削溫度大約升高10%；切削深度增大一倍，切削溫度大約升高3%。因此，粗加工時(shí)為了減小切削溫度的影響，增大切削深度或進(jìn)給量比增大切削速度更為有利。

刀具角度中對(duì)切削溫度影響較大的是前角γo和主偏角κr。加大前角會(huì)使切削層金屬的變形程度顯著減小，因而產(chǎn)生的切削熱減少。但如果前角過(guò)大，會(huì)使刀頭的散熱體積減小，反而不利于切削溫度的降低。減小主偏角，會(huì)使切削刃工作長(zhǎng)度增加，散熱條件改善，從而使切削溫度降低。因此，在工件剛度允許的條件下，可采用較小的主偏角。

降低切削溫度的另一有效途徑是用噴注切削液的辦法來(lái)改善刀具和工件的散熱條件。切削液不僅起冷卻作用，還起潤(rùn)滑、清洗和防銹的作用。生產(chǎn)中常用的切削液主要有水溶液、乳化液和切削油。

水溶液的主要成分是水，并加入防銹劑等添加劑。其冷卻性能好、透明，便于觀察切削情況，但潤(rùn)滑性能較差。

乳化液是將乳化油用水稀釋而成。乳化油由礦物油、乳化劑、防銹劑等組成，具有良好的流動(dòng)性和冷卻作用，也有一定的潤(rùn)滑性能。低濃度的乳化液用于粗車(chē)、磨削；高濃度的乳化液用于精車(chē)、鉆孔和銑削等。

切削油主要是礦物油，少數(shù)采用動(dòng)、植物油或混合油。它潤(rùn)滑性能好，但流動(dòng)性差，冷卻作用小。切削油主要用來(lái)減小刀具磨損和降低表面粗糙度，常用于銑削加工和齒輪加工等。