電加熱切削

電加熱是在刀具與工件之間通大電流(120~180 A),藉助刀具與工件之間的接觸電阻發熱,軟化切削點材料,改善工件材料的切削性。通電加熱輔助切削進行的車削試驗,切削點溫度可達1100℃。工件表面切削區域的溫度由通過的電流大小和工件刀具的接觸狀態決定。通電加熱可改善工件表面粗糙度,抑制積屑瘤和磷刺的生成,材料的加工硬化和殘餘應力減小。電加熱亦稱電接觸加熱。

加工效率和質量與加熱電流的大小有著密切關係。在電加熱切削時,為獲得最佳表面質量,對於每一組確定的切削條件,都存在最佳加熱電流。試驗結果表明,對於給定的刀具和工件材料,最佳加熱電流隨切削速度的增大而減小,隨進給量和切削深度的增大而增大。為了使電加熱切削技術實用化,需建立最佳加熱電流資料庫,對切削條件與加熱電流等數據進行管理。
刀具和工件材料的機械、物理性能和刀具幾何參數(刀尖圓弧半徑及前角)對導電加熱影響較大。由於電流通過刀具和工件,因此只能對導電材料進行加熱。加熱效果取決於工件和刀具的接觸情況,因此切削中的振動會造成加熱的不穩定,影響加工質量,且刀具本身參與加熱,影響刀具壽命。與其他加熱方法相比,電加熱設備簡單、造價低、通用性好、溫度調整控制方便,無需變更加工流程就可提高產品的質量;熱量集中於切削區、耗能少、熱效率高;工件局部受熱時間短、範圍小,一般不會引起工件表層材料的組織及物理力學性能的明顯變化;消除了積屑瘤、鱗刺等現象,且使切屑從不連續到連續,大大減小了加工表面粗糙度。
導電切削還存在一系列的問題,如滅弧,切削區的動態電阻隨切削條件(刀具、工件材料、刀具幾何參數及切削用量等多種因素)的變化而變化,最佳電流的選擇,刀一屑接觸面的溫度,高速切削時刀具容易過熱等。現在還有採用斷屑器導電加熱切削(通過與刀具絕緣的斷屑器引人電流加熱切削)的方法。

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