水溶性合成酯极压添加剂的不锈钢切削实验

为了了解新型的水溶性合成酯极压添加剂KLG-3的切削效果,用乳化液(10%KLG-3)进行AISI 304不锈钢车削实验,通过粗糙度、刀具寿命、刀具磨损、切屑和切削力的比较,了解该微乳化液与多种传统切削液及干切削的切削效果差异。结论显示:10%KLG-3在减少刀具磨损和改善加工表面光洁度方面有良好效果,优于大部分传统切削液,因此非常适合于不锈钢切削。KLG-3的微乳化液的综合切削效果相对干切削效果有显著改善,已经达到传统切削液效果,可以代替传统切削液使用。     

微量油膜附水滴绿色加工技术的研究

通过微量油膜附水滴切削液、干切削和乳化液的对比试验,研究微量油膜附水滴的切削效果。试验结果表明:与干切削和乳化液润滑比较,采用微量油膜附水滴不仅能够降低切削力,而且还能降低刀具的磨损。     

具有沟槽微织构的超硬材料刀具切削仿真与实验研究

目的 探究微织构置入切削刀具表面对切削性能产生的影响.方法 在具有沟槽微织构的超硬材料刀具上,设计了切削仿真与实验.基于流体动压射流和流体二次润滑,以J-C准则作为车削的本构关系,采用ABAQUS进行仿真.在相同条件下,对有无沟槽微织构的超硬材料刀具进行了三维切削Al6061模拟,并结合刀具应力和前刀面切削温度,对切削性能进行了分析.采用飞秒激光工艺制备了新型沟槽微织构超硬材料车刀,并在CA6136车床上进行单因素切削实验.结果 刀具在置入沟槽微织构后,不仅降低了摩擦副间的接触面积,而且在切削液的双重作用下,瞬时高温现象也得到了缓解.在干切削条件下,沟槽微织构刀具的前刀面不具有较好的减磨抗粘能力,刀具磨损较快.在切削液润滑、流体动压射流现象和沟槽微织构共同作用下,刀具的摩擦磨损状况得到很大改善,使用寿命得到延长.结论 综合切削仿真与实验结果可知,微织构置入切削刀具表面能够提升刀具切削性能并缓解刀具磨损情况.     

不锈钢纳米流体微量润滑车削实验研究

纳米流体微量润滑(NFMQL)是一种全新的微量润滑(MQL)增效技术,为了解其对不锈钢切削的效果,分别在干切削、浇注润滑、MQL和Al_2O_3颗粒的NFMQL条件下对SUS304不锈钢进行车削,比较切削力、切削温度、光洁度和刀具寿命的差异。实验结果显示:NFMQL冷却润滑效果要好于MQL,但比浇注润滑差;NFMQL比MQL更容易获得较小的切削力和切削温度、光洁度以及更长的刀具工作寿命,NFMQL对光洁度和刀具寿命改善显著。NFMQL改善不锈钢切削性能,适合在不锈钢切削中应用。     

硬质合金刀具干车削AISIH13的切削性能试验研究

干式和湿式(油基切削液)法用于YW2硬质合金刀具对AISIH13的变切削参数车削过程.测力仪(YDC-Ⅲ89B)及便携式粗糙度仪(TR100)分别测量切削力和零件表面粗糙度,工具显微镜(XGJ-1)及扫描电镜(S-3400N)用于刀具磨损分析.与湿式切削相比,干切削时的切削力较小,表面粗糙度值较低,刀具磨损程度稍低.粘结、崩刃分别为干、湿式切削时刀具磨损主要形式.     

新型微坑车刀切削304不锈钢降温机理分析研究

切削304不锈钢时,刀具温度高达750℃,高温集中在刀具切削刃近域,这加速了刀具的磨损,缩短了刀具的寿命。为了减小该区域的摩擦状况,降低该区域切削过程的温度,在刀具切削刃近域进行微坑结构设计。应用微坑车刀和原车刀切削304不锈钢,经仿真分析和切削实验,发现微坑车刀较原车刀,切削力降低,切削温度降低。通过切削力学模型分析、刀屑摩擦模型的研究和刀具磨损的对比,得出微坑车刀切削温度降低的形成机理。     

不锈钢切削加工中刀具切削参数的合理选择

阐述不锈钢的主要切削特点。为解决不锈钢加工困难的问题,从选择刀具材料、刀具角度、切削用量和切削液等方面对不锈钢的切削加工进行分析和研究。     

Si_3N_4基微纳米复合陶瓷刀具的高速切削性能与磨损机理

在亚微米Si3N4、TiC颗粒中添加纳米Si3N4、SiC颗粒,采用真空热压烧结工艺制备出STS微纳米复合陶瓷刀具,并对比STS刀具及FD-01刀具在PUMA200MA车削中心干切削淬硬40CrNiMo工件的切削性能。利用扫描电子显微镜(SEM)分析刀具前、后刀面的磨损形态,研究STS陶瓷刀具的磨损机理。结果表明:STS微纳米复合刀具材料具有较高的力学性能,抗弯强度达1000MPa,维氏硬度达19.5GPa。高速干切削40CrNiMo工件时,随着切削速度的增大,刀具后刀面磨损随之增大。切削速度越高,STS刀具优势越明显。两种刀具的磨损形态均主要为月牙洼磨损和后刀面磨损,磨损机制主要为磨粒磨损和粘结磨损。     

21世纪的切削液技术

1切削液技术的发展趋势 众所周知，切削液具有润滑、冷却、清洗及防锈等作用，对提高切削加工质量和效率、减少刀具磨损等均有显著效果。近十多年来，我国的切削液技术发展很快，切削液新品种不断出现，性能也不断改进和完善，特别是20世纪70年代末生产的水基合成切削液和近几年发展起来的半合成切削液（微乳化切削液）在生产中的推广和应用，为机械加工向节能、     

微织构车刀制备与SUS304钢高速微车削试验

针对高速微切削过程中微型车刀表面摩擦磨损严重的问题,利用表面非光滑微织构减摩减阻原理,在高速微切削用车刀表面利用激光加工技术制备了微槽、微坑织构,研究了激光加工参数与微织构形貌之间的关系;分析了微织构的摩擦学特性;利用自行研制的高速微车削单元进行微织构刀具及无织构刀具的高速微切削SUS304不锈钢的对比试验,从切削力、切削温度、刀屑接触状态、切屑形态以及已加工表面粗糙度对微织构车刀性能进行评价。结果表明:微槽、微坑织构均可以有效降低刀具表面摩擦因数;在高速微切削过程中可以减小切削力、切削温度,降低刀屑接触长度,改善切屑形态,尤其是微坑织构可明显改善表面质量,可以应用到SUS304不锈钢的高速微加工。     

钛合金专用微量润滑切削液的研制与实机测试

“清洁切削”是实现“绿色制造”的有效途径,微量润滑切削加工是实施手段之一,其中微量润滑切削液在微量润滑切削加工的好坏起到重要的影响作用。钛合金属于众所周知的难加工金属材料,研发高性能的钛合金微量润滑切削液对满足钛合金切削加工要求、降低刀具磨损和延长刀具寿命有重要的意义。本研究筛选多种环境友好型基础材料和功能添加剂,成功研制了专用于钛合金切削加工的微量润滑切削液,检测了钛合金专用微量润滑切削液的理化性能,使用攻丝扭矩测试系统进行实验室测试,并与市售进口同类产品平行对比,最后在进口机床上对Ti6Al4V钛合金工件进行切削长度1,000m持续实机铣削加工试验,通过分析比较刀具后刀面最大磨损和工件表面粗糙度测试试验结果,探讨了钛合金微量润滑切削液对钛合金切削加工的影响。     

刀具表面织构对刀-屑界面摩擦学特性的影响

刀具快速磨损限制了金属切削的进一步发展,表面织构技术的提出为改善刀-屑界面摩擦提供了新思路,也是目前降低刀具表面磨损的有效方法之一。从刀-屑界面切削液存储与润滑、微/纳织构、织构方向、织构类型及形状、织构位置等五个方面,概述了现有刀具表面织构对刀-屑界面摩擦学特性的影响,总结了刀具表面织构的共性作用机理,并进行了分类归纳。相应分析结果表明,刀具表面织构改变了刀-屑界面内空体集团的数量及微通道分布,增加了界面内切削液的渗入存储,同时捕捉存储了界面内的磨屑颗粒,改善了刀-屑界面润滑摩擦;且在此过程中,润湿性因素对界面内切削液的渗入、存储及润滑油膜的形成等均存在影响。最后对刀具表面织构技术的发展进行了总结与展望,为刀具表面磨损的调控提供了参考。     

PCBN刀具干湿切削加工淬硬钢时的磨损对比

本文研究了在一定切削参数下干、湿式切削加工淬硬钢时四种PCBN刀具的刀具寿命、磨损形式和磨损机理。通过扫描电子显微镜观察不同切削行程下刀尖形貌和刀具后刀面磨损量,并对刀具前后刀面进行能谱分析。结果表明湿式切削时的后刀面磨损量小于干式切削,说明刀具湿切比干切时具有较好的性能;PCBN刀具的磨损形式有前刀面磨损、后刀面磨损,其中前刀面磨损的表现形式为月牙洼磨损,磨损机理为机械磨损、氧化磨损和黏结剂磨损,而后刀面磨损机理有机械磨损、氧化磨损、黏结剂磨损和扩散磨损等;同时还发现CBN含量下降,刀具的后刀面磨损量也有下降趋势,即刀具的切削寿命有延长趋势。     

TiAlSiN涂层刀具高速干车削钛合金磨损机理研究北大核心

TiAlSiN涂层硬质合金刀具材料力学性能较好,探究了TiAlSiN涂层刀具高速干切削钛合金的磨损机理,为改善刀具切削性能、提高加工效率提供指导。采用TiAlSiN涂层硬质合金刀具对TC4钛合金进行高速干车削试验,研究两种切削速度(v=80、120 m/min)下刀具的磨损机理。结果表明:TiAlSiN涂层刀具前刀面主要磨损机理为粘结磨损和氧化磨损,在高速时(v=120 m/min)还存在扩散磨损;TiAlSiN涂层刀具后刀面主要磨损机理为粘结磨损、氧化磨损和磨粒磨损;刀具在v=80 m/min时切削效果更好,切削速度越高,刀具磨损越严重。     

无镍高氮不锈钢表壳的车削工艺及磨损机理探讨

探讨了无镍高氮奥氏体不锈钢的加工特点及其应用于手表表壳的车削加工工艺。通过YG8硬质合金材料刀具对无镍高氮奥氏体不锈钢表壳的干车削试验,以扫描电镜(SEM)观察刀具的磨损形貌,并通过能谱(EDS)分析磨损表面的成分构成,初步推断刀具的磨损机理主要为黏结磨损。最终通过改进刀具几何参数和调整切削参数,提高了YG8材料刀具加工无镍高氮奥氏体不锈钢的效率。     

涡流冷却静电润滑复合干式钻削技术研究

为降低机械加工过程中切削液对环境造成的污染以及处理切削液时高昂的成本,提出一种兼有涡流冷却效应和静电润滑效应的干式钻削技术与装置。将气体离子化、臭氧化后吹到切削加工区域,代替切削液实现润滑、冷却的作用,获得良好的断屑效果,同时延长刀具的寿命。基于结构参数对系统放电性能、臭氧浓度以及冷却效果的影响规律,优化装置结构,形成干式辅助钻削装置。实验结果表明：当电极锥度为15°、电极直径为1 mm、铜帽内径为3 mm、气体流量为20 L/min、驱动电压为6 kV时,臭氧浓度达到峰值34.2×10-6。通过与纯干式切削对比发现：所提技术的切削温度降低40.9%,刀具刃口基本没有损伤,切屑微观表面切痕分布清晰、条理均匀。所设计的涡流冷却静电润滑干式钻削技术在切削效应、冷却效果、刀具磨损以及切屑形态等方面均优于传统的干式钻削技术,可以用于六系铝材的钻削加工。     

高性能冷却润滑液

金属切削液、即金属及其合金在切削加工过程中使用的工艺润滑油。金属切削液通常可分为以冷却为主的水溶性金属切削液和以润滑为主的纯油性金属切削液；水溶性金属切削又可细分为可溶性油（乳化液）、半合成切削液（微乳液）和合成切削液3种。在所有润滑油中，金属切削液的用量视各国的具体情况不同，约占其润滑油总量的2％～3％。我国金属切削液的年用量约为6万吨左右。其中水溶性金属切削液和纯油性金属切削液各占50％左右的份额。     

硼酸盐型水基防锈切削液添加剂的研究

1 前言 在金属切削加工过程中,切削液起着重要作用。随着现代工业的发展人们对金属切削液提出更高要求。为提高金属切削液的冷却效果,降低生产成本。近年来国内外都很重视水基金属切削液的研究。尤其受世界能源危机的影响,石油制品的价格提高,更加速了化学合成液技术发展。水基合成切削液在发达国家已经得到应用和推广。 水基金属切削液最突出的问题是提高极压性能和防锈防腐蚀性能。在金属加工过程中,刀具与工件,刀具与切屑的界面间产生很大摩擦,使切削刀具发热和工件变形增加,导致刀具磨损,同时也影响工件表面的质量。切削液渗入到工件与工具的接触表面以后,使金属表面产生抗极压作用,减少切屑与工件、刀面之间的摩擦系数,从而减少了表面粗糙度,也提高了刀具的耐用度。     

YG8硬质合金微织构刀片的切削性能研究

通过摩擦磨损试验初定表面微织构参数,在此基础上制备了沟槽型微织构,并对TC4钛合金进行了正交切削试验,优化了微织构参数,研究了微织构深度、宽度与间距在有切削液润滑下对YG8刀具切削性能的影响。试验结果表明:表面微织构对于切削力影响不大,但可明显减小进给抗力,因而降低摩擦因数,改善刀屑间的摩擦状况,减缓刀片表面磨损。最多可降低19. 20%的摩擦因数并降低31. 8%的后刀面磨损。后刀面加工表面微织构会降低刀刃附近强度,造成更大的磨损。     

基于微磨削方法的微织构刀具制备与切削性能研究

目的研究表面微织构对硬质合金刀具切削性能的影响。方法采用微磨削方法在硬质合金刀具前刀面加工出具有不同结构参数的横向、纵向和交叉微织构,通过AL6061切削试验和有限元切削仿真,研究表面微织构对硬质合金刀具的切削温度及刀具磨损的影响。结果采用V形金刚石砂轮微磨削方法能够加工出几何形状规则且表面质量良好的表面微织构。与无织构刀具相比,微织构刀具的切削温度明显降低,高温区域明显减少,其中横向织构刀具降温效果最为显著。微织构刀具的切削温度随沟槽间距的增大而升高,沟槽间距为150μm时,切削温度最低。表面微织构能够有效减轻刀具前刀面的粘结磨损,横向织构刀具减摩抗粘效果最好,且采用较小的沟槽间距更利于减轻刀具的粘结磨损。随着切削速度的增加,表面微织构的抗粘结作用更加明显,当切削速度为150 m/min时,沟槽间距为150μm的横向织构刀具的切屑粘结面积最小。结论在横向、纵向和交叉织构刀具中,沟槽间距为150μm的横向织构刀具切削性能最好,即降温效果、抗粘结性能最为显著。