钛合金车削中的低温油膜水滴冷却润滑技术

简述了低温油膜水滴(cryogenic Oils on Water,低温OoW)切削液的冷却润滑原理。通过测量常规浇注、低温冷风和低温OoW切削液三种冷却润滑方式下切削钛合金的切削温度、刀具寿命和工件表面质量的对比试验,研究低温OoW切削液的冷却润滑性能。试验结果表明,低温OoW切削液具有良好的冷却润滑效果,能有效降低切削温度、提高刀具寿命和降低表面粗糙度值,且在切削速度提高时,对比效果更为明显。     

TC4铣削中超临界CO2混合油膜附水滴的冷却润滑性能

在干切削、超临界CO2（scCO2）以及scCO2与油膜附水滴(OoW)混合三种绿色切削方式下对钛合金进行了铣削试验。通过单因素试验分析了铣削参数和冷却润滑方式对切削力、切削温度、表面粗糙度的影响规律,研究了scCO2与OoW混合冷却方式在钛合金铣削中的冷却润滑性能。结果表明,三种冷却润滑方式下,随着切削速度、每齿进给量和径向切宽的增大,切削力和切削温度均呈现增大趋势;当切削速度进一步增大时,依据高速切削加工理论,切削力和温度有增长变缓和下降的趋势;不同加工参数下,相比干切削和scCO2,scCO2与微量油膜附水滴混合冷却方式能有效减小切削力和降低切削温度,并获得良好的加工表面,具有良好的冷却润滑性能。     

微量油膜附水滴切削40Cr合金结构钢试验研究

简述了油膜附水滴(oils on water,OoW)切削液的冷却润滑原理。通过干切削、常规浇注乳化液和OoW切削液三种冷却润滑方式,切削40Cr合金结构钢的切削力以及工件表面粗糙度的对比试验,研究OoW切削液的冷却润滑性能。试验结果表明,OoW切削液能有效减小切削力和表面粗糙度值。     

液氮低温铣削Ti5553钛合金切削力及刀具磨损研究

采用传统切削液浇注冷却方式加工Ti5553钛合金时，存在刀具磨损快、工件表面粗糙度较高、切削液处理成本高和资源消耗大等问题。针对上述问题，通过对采用低温液氮切削加工Ti5553钛合金方法的研究，设计了低温液氮切削与冷却液浇注切削的对比试验。试验结果表明，采用液氮冷却比切削液冷却的F_x,F_y,F_z分力小，刀具寿命提升约20%。在加入MQL后，液氮冷却具有比切削液更低的工件表面粗糙度。     

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。     

低温微量润滑切削304不锈钢的实验研究

低温MQL切削是低温冷风与微量润滑（MQL）相结合的一种绿色环保加工技术。采用改造的YT15刀具对304不锈钢进行低温MQL切削实验,并比较干切削、湿切削、低温MQL切削三种方式对工件的表面粗糙度以及切屑形态的影响。结果表明,低温MQL采用高压低温冷风冷却润滑,高压冷风可直接将润滑油带入刀-屑和刀-工件接触区域,起到更好的润滑作用,有效降低切削区的温度;相对干切削和湿切削,低温MQL切削能明显降低表面粗糙度,改善其断屑性能,获得较好的切屑形态。     

基于OoW技术的滚齿微量润滑设备研发与应用

油膜附水滴（OilsonWater,OoW）作为典型的增效微量润滑（Minimal Quantity Lubrication,MQL）技术，具有和大量浇注冷却油近乎相同的冷却性以及优异的润滑性能。基于OoW技术机制，开发功能先进的MQL产品，用于滚齿生产，并在实践中优化了加工参数。产品应用结果表明，滚齿MQL具有降低加工油烟、提高刀具寿命、扩大干切机床加工模数范围及降低二氧化碳排放等优异性能。该项技术的研发对传统齿轮行业升级改造、新型准干式切削机床开发以及建设绿色工厂具有重要意义。     

乳化液与油膜附水滴切削液的对比试验研究

简述了油膜附水滴(Oils on Water,OoW)切削液的冷却润滑原理。为了研究油膜附水滴切削液和乳化液在切削45钢过程中的冷却和润滑性能,通过对浇注乳化液和OoW切削液两种冷却润滑方式下切削45钢的切削力、工件表面粗糙度的试验进行比较,分析两种切削液的冷却润滑性能。试验结果表明,使用OoW进行切削润滑,能够降低切削加工过程的切削力和工件表面粗糙度,与采用乳化液相比具有明显优势,为实际加工过程的切削参数选择及润滑液选择提供了重要参考。     

高体分SiC/Al复合材料微磨削表面粗糙度试验研究

SiC/Al复合材料是一种以铝为基体,碳化硅为增强颗粒的复合材料。由于材料的高硬度特性,导致已加工表面出现裂纹和磨损等现象,采用PCD刀具对SiC/Al2024进行微磨削试验,基于响应曲面法,设计实验数据,根据试验结果,建立主轴转速、进给速度和切削深度的回归方程。通过响应曲面图,分析主轴转速、进给速度和切削深度交互作用对表面粗糙度的影响程度,其从大到小依次为:主轴转速、切削深度和进给速度。主轴转速和进给速度交互影响显著,获得最小粗糙度为0.51μm。     

蠕墨铸铁绿色车削性能研究

通过在干切削、MQL、微量油膜附水滴三种绿色切削方式下进行蠕墨铸铁切削加工的对比试验,研究了不同涂层刀具下的切削力、切削温度、表面粗糙度、刀具磨损以及不同类型的润滑油对车削蠕墨铸铁的影响。研究结果表明:在切削速度小于80m/min时,干切削、MQL、微量油膜附水滴三种冷却方式下的切削力相差不大;在切削速度大于80m/min时,微量油膜附水滴冷却润滑技术对切削力的影响显著;不同冷却方式下,需要配合使用合适的涂层刀具才能获得最小的切削力、最低的切削温度、最小的表面粗糙度以及最低的刀具磨损率;不同类型的切削油对切削温度、表面粗糙度、后刀面磨损产生不同影响,其中,2000-10润滑油可以获得高的表面质量,2000-25润滑油可以获得低切削温度以及较低的刀具磨损率。     

基于干冰低温冷却的大进给铣削TC4钛合金刀具磨损研究

针对TC4钛合金切削加工过程中刀具易磨损、加工效率低等问题,以干冰为冷却媒介对TC4钛合金进行大进给铣削加工,以提高TC4钛合金的切削加工效率,降低刀具磨损。研究了不同冷却方式下的TC4钛合金大进给铣削过程中铣削速度对刀具耐用度的影响规律和干冰低温冷却方式下刀刃形状和刀具材质对刀具耐用度的影响;分析了干冰低温冷却方式下的不同铣刀刀具的磨损特征,明晰了干冰低温冷却大进给铣削TC4钛合金时的刀具磨损机理。研究结果表明,干冰低温冷却可以抑制大进给铣削时的刀具磨损,提高刀具耐用度。此外,圆弧刃三角形刀片比四边形刀片更适合高速大进给铣削。     

高速车削中低温最小量润滑方式的冷却润滑性能

基于复合制冷技术研制一种低温最小量润滑供给装置,分析低温最小量润滑切削的冷却润滑作用,通过干切削、常温冷风、最小量润滑(Minimum quantity lubrication,MQL)、低温冷风、低温最小量润滑(低温MQL)5种冷却润滑条件下高速车削钛合金的切削温度、切削力对比试验,研究低温MQL在高速车削中的冷却润滑性能。结果表明,5种冷却润滑条件中,低温MQL能够最有效降低切削温度,且随着切削速度的提高,其降低切削温度的效果更明显;低温MQL优异的冷却效果有益于微量润滑油润滑作用的发挥,使其对切削区的润滑效果优于MQL,有效地降低高速车削钛合金时的切削力,改善刀具前刀面摩擦状况。     

基于MQL的切削加工技术应用

在金属切削加工过程中,切削液发挥着冷却、润滑、排屑和防锈等作用,但其排放会对环境造成严重污染。微量润滑技术(MQL)是将压缩气体与微量润滑油混合汽化后喷射到加工区域,可代替传统切削液,在刀具与工件间的加工部位形成有效润滑,减缓刀具磨损。作为新兴的绿色清洁切削加工技术,微量润滑技术具有广阔应用前景。本文介绍了切削加工机理和切削液在切削加工中的作用,通过对比微量润滑、水溶性切削液和切削油性冷却等常见润滑技术的优缺点,分析了MQL替代传统切削液在切削加工中的利弊,并通过分析MQL在高速加工、铝合金加工及断续加工等方面的应用,探讨了MQL技术的发展趋势及发展过程中凾待解决的问题。     

曲轴油道孔MQL钻头的优化

介绍了微量润滑(MQL)切削技术与传统冷却液加工的现状。对曲轴油道孔钻头在MQL及高转速、大进给的情况下对该钻头打刀进行的分析、优化,最终达到理想的状态。     

侧铣削参数对TC4钛合金表面粗糙度及材料去除率的影响

侧铣采用铣刀侧刃对工件进行铣削,是一种重要的数控加工方式,常用于直纹面零件.针对TC4钛合金的侧铣削加工,开展了主轴转速、进给速度、切削深度、切削宽度的四因素三水平正交试验,分析侧铣削参数对切削力、表面粗糙度及材料去除率的影响.试验结果表明,切削深度和主轴转速对切削力和表面粗糙度的影响较大,进给速度次之,切削宽度最小.切削深度和切削宽度的增大会显著提高材料去除率,在主轴转速为600r/min,进给速度为220mm/min,切削深度为5mm,切削宽度为0.4mm时,侧铣TC4钛合金的表面粗糙度质量较好且材料去除率较大.     

低温微量润滑温度对表面粗糙度的影响实验

为了解低温微量润滑(CMQL)温度对工件表面粗糙度的影响,设计45钢的车削试验,在三组不同切削参数下进行干切削、浇注冷却、微量润滑(MQL)和不同温度的CMQL车削,然后测量试样表面粗糙度和用扫描电镜(SEM)观察表面形貌,探明不同润滑条件的粗糙度差异。实验结果表明,同样切削参数下,CMQL的粗糙度小于MQL;当温度低于某个值,CMQL的粗糙度小于传统浇注冷却; CMQL温度越低,获得粗糙度越小,但当低于某个温度,CMQL温度对粗糙度影响可以忽略不计;切削越剧烈,CMQL温度对粗糙度的影响越明显; CMQL对表面粗糙度的影响机理是强渗透性和强冷却能力。     

微量润滑在GH4169高温合金车削加工中的应用

为提高GH4169高温合金的可加工性,引入了微量润滑（MQL）技术开展该材料的车削加工试验。以表面粗糙度和切削温度为性能指标,分析干切削和MQL切削条件下工艺参数对已加工表面粗糙度和切削温度的影响规律。结果表明：工件表面粗糙度值均随转速的增加而降低,随进给量的增加而增大,随背吃刀量的增加而增大;切削温度则随工件转速、进给量、背吃刀量的增加而上升;相比于干切削加工,MQL切削加工能够获得粗糙度值更小的工件表面,且切削温度更低。该研究方法对于提升GH4169高温合金产品质量和实现绿色切削具有积极的作用。     

低温喷雾射流冷却技术对TC4高速铣削加工性能的影响

为了有效降低切削区温度,提高TC4的高速切削加工性,采用低温喷雾射流冷却技术,对TC4高速铣削加工性能进行试验。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、减小加工表面粗糙度值,改善切削加工性。由于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。     

低温MQL技术在TA15铣削加工中的应用研究

通过在冷却液与低温MQL两种方式条件下,对TA15钛合金材料进行切削试验研究发现:低温MQL状态下加工工件使用的刀具切削寿命更长,工件的切削效率更高,加工的表面质量更好,变形更小.但是其在加工过程中,浅切冷却具有不适应性、加工中产生附加产物对环境的影响、深腔结构的加工冷却不充分等方面具有一定局限性,需进一步研究.     

0Cr18Ni9不锈钢焊缝高速铣削表面粗糙度试验研究

采用正交试验方法进行0Cr18Ni9不锈钢焊缝高速铣削试验,分析铣削参数对表面粗糙度的影响规律,并建立表面粗糙度的经验预测模型。结果表明:随着主轴转速的增大,表面粗糙度值减小,而随着进给速度、切削深度的增大,表面粗糙度值增大,进给速度对表面粗糙度的影响较为明显;较高的主轴转速和较低的进给速度的交互作用有利于减小表面粗糙度值,提高表面质量。