（1）切削熱的主要來源與傳散

切削過程中，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。切削熱來源于3個變形區(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，切削熱主要來自Ⅰ、Ⅱ變形區(qū)；切削脆性金屬時，切削熱主要來自Ⅰ、Ⅲ變形區(qū)。

圖5.1.24　切削熱的主要來源與傳散

切削熱由切屑、工件、刀具以及周圍的介質(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，以中等切削速度車削鋼件時，切削熱的50%～86%由切屑帶走，40%～10%傳入工件，9%～3%傳入車刀，1%左右傳入空氣；以上述條件鉆削鋼件時，切削熱的28%由切屑帶走，14.5%傳入工件，52.5%傳入鉆頭，5%左右傳入周圍介質(zhì)。

（2）切削熱對切削加工的影響

傳入切屑和介質(zhì)中的熱量對加工沒有影響，但可以通過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明切削溫度很高，必要時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，高速切削時刀頭的最高溫度可達(dá)1 000℃以上。刀頭上的溫度超過刀具材料的耐熱溫度時，會加速刀具的磨損。

傳入工件的切削熱會引起工件膨脹變形而影響加工精度。特別是加工細(xì)長軸、薄壁套以及精密零件時，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。

工件材料對切削溫度的影響與材料的強度、硬度及導(dǎo)熱性有關(guān)。材料的強度、硬度越高，切削時消耗的功越多，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，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。

刀具角度中對切削溫度影響較大的是前角γo和主偏角κr。加大前角會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。但如果前角過大，會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，會使切削刃工作長度增加，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，具有良好的流動性和冷卻作用，也有一定的潤滑性能。低濃度的乳化液用于粗車、磨削；高濃度的乳化液用于精車、鉆孔和銑削等。

切削油主要是礦物油，少數(shù)采用動、植物油或混合油。它潤滑性能好，但流動性差，冷卻作用小。切削油主要用來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。