低溫冷風(fēng)微量潤(rùn)滑切削工藝試驗(yàn)研究.pdf

1、在金屬切削加工中，油劑切削液的大量使用對(duì)環(huán)境和操作者帶來(lái)了嚴(yán)重的危害，其使用也受到越來(lái)越多的限制，這就使得綠色切削技術(shù)成為金屬加工新的發(fā)展趨勢(shì)。本文在分析綠色切削加工技術(shù)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)低溫冷風(fēng)微量潤(rùn)滑切削技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用作了系統(tǒng)的試驗(yàn)研究。
　　 本文利用人工制冷獲得0-60℃低溫干燥空氣，以冷風(fēng)射流的方式噴向切削加工區(qū)，進(jìn)行了該技術(shù)在車削和滾齒加工中的試驗(yàn)研究。為探討低溫冷風(fēng)微量潤(rùn)滑的冷卻潤(rùn)滑機(jī)理，運(yùn)用數(shù)值

2、計(jì)算和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方法，通過(guò)對(duì)切削溫度、刀具磨損和工件表面質(zhì)量的試驗(yàn)研究，分析了低溫冷風(fēng)在提升切削過(guò)程的冷卻潤(rùn)滑性能和改善工件加工表面質(zhì)量方面的特征和機(jī)理。獲得如下結(jié)果：
　　 首先，通過(guò)對(duì)刀具溫度場(chǎng)的三維數(shù)值模擬計(jì)算，獲得了低溫冷風(fēng)射流下刀具的溫度分布，分析了低溫冷風(fēng)冷卻效果與冷風(fēng)的溫度和冷風(fēng)的壓力的關(guān)系，并進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)；
　　 其次，通過(guò)低溫冷風(fēng)微量潤(rùn)滑切削和常溫干切削的對(duì)比試驗(yàn)研究，證實(shí)冷風(fēng)微量潤(rùn)滑能有效降低

3、刀具的表面塑性和切削溫度，從而減少前刀面和后刀面的磨損，增加刀具的壽命；同時(shí)，冷風(fēng)射流能有效地抑制已加工表面的積屑瘤和鱗刺，降低工件表面的粗糙度，從而提高切削質(zhì)量；
　　 最后，以數(shù)控滾齒機(jī)為平臺(tái)進(jìn)行了低溫冷風(fēng)加工45＃鋼最佳切削參數(shù)的工藝試驗(yàn)。采用正交法安排試驗(yàn)，尋找出了最佳的低溫冷風(fēng)切削參數(shù)及各因素對(duì)刀具磨損和齒面粗糙度影響的顯著度。結(jié)果顯示，相對(duì)于常規(guī)油冷切削，低溫冷風(fēng)微量切削能更為有效地降低切削區(qū)溫度，減少刀具磨損和降低

4、齒面粗糙度；正交試驗(yàn)獲得的最佳的冷風(fēng)切削參數(shù)為：冷風(fēng)溫度-45℃，進(jìn)給量0.2mm/r，微量潤(rùn)滑量40ml/h。
　　 所有的試驗(yàn)結(jié)果都顯示，低溫冷風(fēng)工況下，微量潤(rùn)滑油對(duì)抑制刀具磨損和提升工件表面質(zhì)量有十分積極的作用。因?yàn)槲⒘繚?rùn)滑油在高速冷風(fēng)射流下，具有極強(qiáng)的滲透和吸附能力，能迅速在刀-屑和刀-工件表面之間的新鮮表面形成潤(rùn)滑薄膜，緩解摩擦，抑制切削熱的產(chǎn)生；
　　 低溫冷風(fēng)微量潤(rùn)滑切削作為常規(guī)油劑切削的替代技術(shù)，能夠有效