纯水喷雾冷却在金属切削加工中的应用

介绍了纯水喷雾冷却技术在金属切削加工中的应用。纯水喷雾冷却技术是利用一定压力的压缩空气将纯水雾化后,喷向刀具与工件相互作用的切削区,对切削区进行冷却、润滑和冲洗,能极大改善切削状况和作业环境。与传统的冷却液浇注法相比,纯水喷雾冷却具有经济性好、绿色环保、加工表面质量好、刀具使用寿命长等优点。     

数控刀具在模具工业中的应用解决方案

模具行业数控机械切削加工的特点表现在无冷却干切削加工,低温冷风干切削加工,高速加工,超硬加工,重型强力切削加工,高硬、高强度材料精密加工等方式。本文重点对刀具在模具工业的应用解决方案进行说明。     

低温喷雾射流冷却高速铣削钛合金加工性能研究

钛合金是一种难加工材料,主要是因切削区温升过高,刀具磨损严重,影响加工表面质量。为了降低切削区温度,提高钛合金的高速切削加工性,采用低温喷雾射流冷却技术,对TC4进行高速铣削加工性能试验。结果表明:相对于低温冷风和MQL,低温喷雾射流冷却具有更强的导热冷却作用,能有效地降低切削温度、减少刀具磨损、改善加工表面粗糙度及切削加工性。用水作为喷雾冷却介质,无毒害作用,是一种绿色制造技术,具有良好的发展前景。     

冷风切削技术的发展应用及课题

在金属切削三个基本条件中,鉴于机床条件、刀具条件的进步,更显得改善冷却条件的重要;用低温空气代替切削剂,是改善冷却条件的新办法。本文简单介绍冷风切削技术的机理、冷风切削加工系统和冷风切削技术的应用。结合生产实践,从质量、效率及成本等用户最关心的问题进行了较详细的论述。并提出采用冷风切削技术进行新一代清洁化机床工具产品结构调整时应该研究的一些课题。     

切削加工中喷雾冷却技术的试验研究

根据喷雾冷却原理,设计了用于金属切削加工的喷雾冷却装置,确定了刀具几何角度,选择水做为冷却液.实验表明,与干切削相比,喷雾冷却时切削区温度可降低200℃;切削液用量为(0.3～0.5)L/h,且当切削条件调整到理想状态时,工件表面不会有冷却液残留;能够适用于普通的硬质合金刀具.     

液氮低温切削加工对高强度钢加工表面的效果

介绍了高强度钢材料的应用现状,以及其切削加工特性;探讨了高强度钢材料的切削加工问题和35CrMnSiA的化学成分与力学性能。针对干切削和冷却液浇注切削的不足,通过对采用液氮低温切削加工高强度钢零件方法的研究,设计了低温液氮切削与干切削和冷却液浇注切削的对比试验。试验结果表明,这种方法能提高了工件表面的精度,延长了刀具的使用寿命,可省去冷却液和废液,有利于实现清洁生产模式,符合绿色制造的要求。     

低温干切削技术

在切削加工中,切削液主要起冷却、润滑、清洗排屑以及防锈作用,还能提高加工效率和加工质量。但随着经济的发展,人们环保意识的增强,切削液的负面效应正逐步被重视。从经济环保等角度看,不使用切削液的干切削加工才是理想的绿色制造工艺方法。但干切削加工时摩擦力大,切削力大,切削温度高,完全的干切削对刀具的材料、结构、几何角度等工艺条件要求极为苛刻,使它的应用范围受到了很大限制。目前对刀具的冷却仍是最常用、最有效的方法。从刀具的磨损机理上分析,切削时产生的摩擦高温是造成刀具磨损的主要原因。切削液的主要作用也是通过液体气…     

亚干式深孔加工中的低温冷风雾化技术

结合干式切削加工的特点和深孔加工的特性，提出了将干式切削技术应用于深孔加工的设想，制定了运用低温冷风冷却、排屑及切削液雾化润滑刀具的亚干式深孔加工方法，并对其工作原理及在深孔加工中的具体运用进行了系统的分析和探讨，从而使干式切削技术的应用范围更广泛。     

液氮低温切削钛合金实验研究

针对钛合金难加工特点,将液氮作为冷却介质直接喷向切削区进行钛合金TC4低温车削加工,测量其切削力、表面粗糙度和刀具磨损,并与干切削在相同实验条件下对比,分析低温切削对钛合金的影响。实验结果表明:低温切削钛合金,主切削力有所增大,但进给方向力减小,刀具磨损状况与表面质量得到改善,断屑相对容易。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢车削加工中油膜附水滴冷却润滑技术研究

通过对干切削、乳化液润滑、低温冷风切削和油膜附水滴润滑四种切削加工方式的对比试验,对油膜附水滴润滑的切削加工性能进行了研究。结果表明:与其他三种加工方式相比,采用油膜附水滴润滑时主切削力明显减小,加工工件表面质量明显提高,刀具磨损明显减小,证明了油膜附水滴润滑可以取得良好的冷却润滑效果。     

Environmentally conscious hard turning of cemented carbide materials on the basis of micro-cutting in SEM: stressing four kinds of cemented carbides with PCD tools

Environmentally conscious hard turning and technology has placed more importance on the machining process. In this research, the possibility of environmentally conscious hard turning of cemented carbides was studied. The effects of cutting methods of dry and wet (vegetable oil mist, and mineral oil) and work material on cutting resistance and wear characteristics of cutting tools were experimentally investigated. The turning and micro-cutting process in SEM was carried out by using four kinds of tungsten carbides with the PCD cutting tools. Specifically, an emphasis was put on the effect of WC and Co additives in four kinds of cemented carbides on machinability and tool wear characteristics. The tool wear width and the cutting resistances were measured, and the worn flank was observed.     

PCBN刀具干湿切削淬硬钢对比试验研究

通过PCBN刀具干、湿切削淬硬轴承钢GCr15对比试验,对两种条件下的切削力随刀具磨损的变化、刀具寿命及被加工工件表面粗糙度进行了对比。试验表明:干切削状态下金属软化效应占主导地位,湿切削可获得更好的表面粗糙度,切削液在刀具磨损后期开始发挥作用。     

干式冷风车削不锈钢的高速钢刀具磨损试验

采用低温冷风射流技术,对高速钢刀具加工不锈钢工件的磨损情况进行了试验研究.加工时采用低温冷风射流空气代替传统的切削液,不仅起到有效的冷却和润滑作用,而且能够避免环境污染,通过于式常温切削和干式冷风切削1Cr18Ni9Ti的不锈钢的对比实验,探讨了干式低温冷风切削对高速钢刀具寿命的影响,并且发现了在冷风切削作用下积屑瘤生成的新特点.文章为推广这种切削方式提供了依据.     

[绿色制造工艺和系统]基于切削比能的高速干切工艺刀具温升调控方法

高速干切中,较高的切削速度和切削液的缺失使得切削热短时间内在刀具上大量聚集,造成刀具磨损并影响使用寿命,解决该问题的有效手段是控制刀具温度升高。通过分析高速干切削加工过程中切削热在刀具中的传递与作用特性,基于切削比能和切屑几何形貌建立高速干切刀具的温升模型,在此基础上以温升最小为目标,以切削速度、进给量、刀具主偏角为变量,提出一种刀具温度调控方法,并结合高速干式车削加工案例进行应用与验证分析。     

热喷涂(焊)材料的切削加工性分析及对策

针对热喷涂(焊)材料难以切削的特点,介绍如何根据不同的热喷涂(焊)材料选择不同的刀具材料,分析了精车和磨削过程中如何根据加工要求合理选择刀具几何参数和切削用量。简述电解磨削原理,介绍了典型实例。     

PCBN刀具切削淬硬钢GCr15的磨损实验研究

以PCBN刀具切削淬硬轴承钢GCr15为实验对象，对干湿切削条件下的刀具磨损形式、磨损原因及刀具寿命进行了对比实验研究。实验结果表明：干湿切削磨损形式相似，但干切削时前刀面磨损面积较大；磨损机理主要为摩擦磨损、粘结剂磨损、扩散磨损和氧化磨损；湿切削比干切削的正常磨损时间稍长一些。     

Experimental investigation of surface roughness and cutting ratio in a spraying cryogenic turning process

Abstract

Surface roughness is one of the most common criteria indicating the surface finish of the part, which depends on various factors including cutting parameters, geometry of the tool, and cutting fluid. One of the goals of using cutting fluids in machining processes is to achieve improved surface finish. In addition to high costs, commonly used cutting fluids cause dermal and respiratory problems to the operators as well as environmental pollution. The present article aims at investigating the effect of spray cryogenic cooling via liquid nitrogen on surface roughness and cutting ratio in turning process of AISI 304 stainless steel. Through conducting experimental tests, the effects of cutting speed, feed rate, and depth of cut on surface roughness and cutting ratio have been compared in dry and cryogenic turning. A total number of 72 tests have been carried out. Results show that cryogenic turning of AISI 304 stainless steel reduces surface roughness 1%–27% (13% on the average), compared to dry turning. The obtained results showed that the cutting ratio in cryogenic turning is averagely increased by 32% in comparison with dry turning, also that chip breakage is improved in cryogenic turning.     

绿色切削SiCp／Al复合材料的刀具温度研究

采用嵌埋人工热电偶的方法,通过正交试验研究了干切削SiCp／Al复合材料时切削参数对刀具前、后刀面切削温度的影响。选定切削参数,实验研究了干式切削、压缩空气风冷、油液浇注和MQL等冷却方式对前、后刀面切削温度的影响。试验结果表明,对于车削SiCp／Al复合材料,后刀面温度高于前刀面温度,进给量对刀具温度影响最显著,MQL切削条件下刀具温度最低。     

高合金不锈钢的干车削和近干车削研究

高合金不锈钢具有强度高、韧性好、耐腐蚀等优良性能而得到日益广泛的应用,但是其难加工性同时也对切削技术提出了更高的要求.干切削因具有对环境和人体无害、经济性好等优点成为金属加工技术的主要发展方向之一.文中对高合金不锈钢Y12Cr17和16Cr17Ni3的干车削和近干车削中,切削参数和切削材料对刀具磨损和工件表面质量的影响进行了深入研究.结果表明,通过选择适当的切削参数、刀具材料以及刀具涂层,可以很好地实现高合金不锈钢的干车削加工,并能获得比传统乳化剂加工更小的磨损值和更好的工件表面质量.     

静电冷却干式切削钛合金TC4的刀具磨损试验研究

钛合金TC4的切削加工性差,采用极压切削液会污染环境,不符合可持续发展要求,故提出了静电冷却的绿色切削技术,研制了空气电离装置及供气系统,分别在干切、乳化液和静电冷却条件下,对硬质合金刀具YG8切削钛合金TC4时的后刀面磨损进行了试验研究,给出了后刀面磨损曲线,建立了切削速度与刀具使用寿命的关系式。结果表明,静电冷却可减少刀具磨损,提高刀具寿命,是一种清洁的绿色冷却切削工艺。