绿色切削Ni基高温合金GH4169刀具磨损研究

Ni基高温合金GH4169的切削加工性非常差,采用极压切削液会污染环境,不符合可持续发展要求.提出了用过热水蒸汽作冷却润滑剂的绿色切削技术,分别在干切、乳化液和水蒸汽条件下采用硬质合金刀具YG6对GH4169进行了刀具磨损试验,通过扫描电镜(SEM)及电子能谱(EDS)分析,研究了刀具磨损形貌及磨损机制,并给出了刀具后刀面磨损曲线.试验结果表明: YG6切削GH4169时主要发生粘结磨损和扩散磨损,用水蒸汽作冷却润滑剂后刀面磨损比干切和乳化液时分别减小约50%、25%.     

用水蒸气作冷却润滑剂的切削试验研究

研制水蒸气发生器 ,并用水蒸气作为冷却润滑剂进行切削试验时发现 ,切削力可比干切减少 10 %左右 ,比用乳化液减少 6%左右 ,并初步分析水蒸气作冷却润滑剂的作用机理     

绿色铣削Ti6Al4V的切削变形试验研究

钛合金Ti6Al4V的切削加工性很差,为实现其高效绿色切削,提出了用过热水蒸汽和电离空气作冷却润滑剂的绿色切削技术,分别在干切、乳化液、水蒸汽和电离空气条件下采用硬质合金铣刀YG6对Ti6Al4V进行了铣削试验,通过快速落刀装置获取了铣屑根,对绿色铣削Ti6Al4V时的切削变形进行了分析。试验结果表明:铣削变形随铣削速度vc和每齿进给量fz的增大而减小;水蒸汽和电离空气可减小铣削变形。     

绿色铣削Ti6A14V的切削变形试验研究

钛合金Ti6A14V的切削加工性很差,为实现其高效绿色切削,提出了用过热水蒸汽和电离空气作冷却润滑剂的绿色切削技术,分别在干切、乳化液、水蒸汽和电离空气条件下采用硬质合金铣刀YG6对Ti6A14V进行了铣削试验,通过快速落刀装置获取了铣屑根,对绿色铣削Ti6A14V时的切削变形进行了分析。试验结果表明：铣削变形随铣削速度”。和每齿进给量正的增大而减小;水蒸汽和电离空气可减小铣削变形。     

超声处理乳化液在金属切削中的应用

为了减少机械加工中乳化液的使用量,达到节能减排的目的,对乳化液进行了超声波处理,并用它做切削液进行了正交切削试验,研究了乳化液流量、处理时间、水质、乳化液浓度等参数对主切削力的影响,给出了正交试验优化后的各因素取值为:流量2.0L/min,处理时间1.5h/L,水质用自来水,浓度10%.     

水蒸汽二次加热装置的研制及切削45钢的刀具磨损试验

研制了以过热水蒸汽作为冷却润滑剂的绿色切削技术所需供汽系统中的二次加热装置,并用该装置进行了不同切削速度下改变冷却润滑剂切削45钢时的刀具磨损对比试验。试验结果表明,该加热装置提供的过热水蒸汽状态稳定,且比干切削和以乳化液作冷却润滑剂时分别减小刀具磨损约50%和40%。     

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。     

车削45钢时微量油膜水滴切削液对切削性能的影响试验研究

简述了微量油膜水滴切削液的冷却润滑原理。在C621-1普通机床上采用干切削、乳化液和微量油膜水滴切削液3种不同的冷却润滑方式下对45碳素结构钢进行车削试验。试验结果表明,与干切削和乳化液切削相比,采用微量油膜水滴能显著提高切削性能,有效地降低了刀具磨损和加工表面粗糙度值。     

微量油膜附水滴切削性能的试验研究

通过对微量油膜附水滴切削液切削、干切削和乳化液切削进行对比试验,研究了微量油膜附水滴的切削性能。结果表明:微量油膜附水滴切削液能够显著提高切削性能;与干切削和乳化液润滑切削相比,采用微量油膜附水滴切削液能够降低切削力和加工表面的粗糙度值,延长刀具的使用寿命。     

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。     

植物油基切削液在精密车削中的应用

绿色加工是可持续发展战略的微观体现.在机械加工过程当中,为了降低成本,减少环境污染,研制了一种蓖麻油基的乳化液,可生物降解,其理化性能符合国家标准.切削性能通过与某进口切削液做对比实验,本乳化液在加工钢料时,冷却润滑性能更佳,性价比高,可替代进口产品.     

Wear behavior of natural diamond tool in cutting tungsten-based alloy

Natural diamond tool is quickly worn out while cutting a workpiece made of a tungsten-based alloy. This paper presents a new approach to reduce tool wear: ultrasonic vibration cutting of a workpiece made of a tungsten-based alloy based on gas–liquid atomization cooling. An atomizer is a device which mixes carbon dioxide gas with vegetable oil and changes the liquid into minute droplets, which are carried by a stream of gas. Atomizer is also a device that incorporates a venture device to translate liquid into a gas stream. The atomized minute droplets act as the cooling and lubricating medium to protect the tools. The system is designed to ensure that droplets can spread all over the surface of a work piece. At a constant spindle speed, feed rate, and cutting depth, the experiments were carried out for investigating the effects of the tool vibration parameters, carbon tetrachloride liquid flow rate, carbon dioxide gas flow, and gas–liquid mass ratio on the tool wear. The experiments showed that the technology of ultrasonic vibration with gas–liquid atomization cooling effectively prolongs the tool life in cutting tungsten-based alloy.     

Impact of environmental contaminants on machining properties of metalworking fluids

Increased attention to metalworking fluid (MWF) management has neglected to assess the effect of continued use on the functionality of contaminated fluids. To address this, experiments have been conducted to evaluate the lubricating, cooling, corrosion inhibition, and surface roughness functionalities of metalworking fluids subjected to both extended industrial use and contamination in a laboratory setting. The results of these experiments show no reduction in any evaluated functionality for used metalworking fluids. Metalworking fluids artificially contaminated with calcium, chloride, or hydraulic oil only exhibited reduced lubricating and cooling functionality when calcium levels were so high as to cause emulsion destabilization.     

微乳切削液防锈性研究

介绍了一种可用于微乳切削液的防锈水的防锈性能,并给出加入一定量该防锈水的微乳切削液的性能及应用情况。结果表明：本实验所得微乳切削液为浅黄色透明液体;该切削液中加入自制防锈水后,各项性能不仅达到国标要求,而且满足挂片实验15天不生锈的要求;该产品经使用实验证明防锈性、润滑性、冷却性、清洗性好,低泡沫,对环境无污染,对设备无腐蚀。对身体无毒害。长期使用无霉变。     

MQL加工的微量冷却润滑系统

针对大量浇注式传统切削冷却润滑存在的主要问题，提出并构建了由供液系统、切削液和雾液回收装置所组成的适用于MQL加工的微量切削液冷却润滑系统，并阐述了微量冷却润滑系统对机床、工具系统和刀具兼容性的要求，为制造微量切削液冷却润滑系统和实施MQL加工工艺提供了理论和工程依据。     

直刃尖刀超声辅助切割Nomex蜂窝芯切削力分析

以直刃尖刀超声辅助切割Nomex蜂窝芯的简化模型为基础,建立基于脆性断裂力学理论的超声辅助切削动态力模型,并分情况讨论了刀具与材料间的相对运动关系。分析指出在不同振幅条件下,材料的切割破坏存在断续和连续两种形式,进而推导了切割过程中的切削力的理论公式。其中超声振幅、刀具前倾角、进给速度和超声频率等参数对材料切削力大小均有影响。在理论分析的基础上,开展了超声辅助切割Nomex蜂窝芯复合材料实验。试验结果表明,进给方向的超声振幅和刀具前倾角对切削力的影响较大：当进给方向的超声振幅从0到15 μm变化、刀具前倾角从15°到45°变化时,切削力均可降低70%~80%;进给速度和超声频率对于切削力影响较小：当进给速度从500到6000 mm/min变化12倍时,切削力仅变为1.5倍;超声频率35 kHz与15 kHz相比,切削力降低10%~30%。试验结果与理论分析结论一致。     

低温氮气射流对钛合金高速铣削加工性能的影响

在钛合金的高速切削过程中，切削区温度很高，加速了刀具的磨损，限制了切削速度的进一步提高。为降低切削区温度、防止刀具的氧化磨损，提出在低温氮气射流条件下进行钛合金的高速铣削加工。在干铣削、浇注切削液、常温氮气油雾、低温氮气射流和低温氮气射流结合微量润滑等冷却润滑条件下进行了钛合金的高速铣削对比试验。试验结果表明，低温氮气射流结合微量润滑能够最有效地降低铣削力，抑制刀具磨损。借助扫描电镜的检测手段，研究了不同冷却润滑条件下刀具的失效形式。指出在低温氮气射流条件下高速铣削钛合金时，只要热裂纹的形成与扩展未引起刀具的崩刃及刀面的剥落，进一步降低低温氮气的温度将提高刀具的使用寿命。     

亚干式深孔钻削系统及其试验分析

将亚干式切削技术与深孔加工技术相结合,在BTA内排屑深孔加工系统的基础上,采用风冷雾化排屑系统代替BTA系统中的切削液排屑系统,形成亚干式深孔加工系统,从而实现风冷雾化切削液对刀具进行冷却润滑和排屑的功能,以减少切削液的使用及环境污染。并在不同的切削用量条件下对亚干式深孔加工与BTA深孔加工的切削力进行了对比试验及分析。试验证明该系统在合理的切削条件下切削力和排屑情况要比BTA系统具有优越性。     

Effect of electrochemical and mechanical parameters on the lubrication behaviour of Al2O3 nanoparticles in aqueous suspensions

The effect of alumina nanoparticles suspended in an aqueous acetate buffer solution on the tribocorrosion behaviour of a 316L steel/alumina sliding contact was investigated using a reciprocating wear test rig equipped with an electrochemical cell. Through the addition of 10% volume of alumina nanoparticles to an acetate buffer solution it was possible to reduce the coefficient of friction by a factor of 2 and the stainless steel wear by a factor of 10 and this over a range of electrochemical and mechanical conditions. The presence of alumina particles caused a significant wear on the alumina counter part. The lubricating behaviour of the suspension was comparable to a commercial oil in water emulsion used for metal cutting. The lubricating effect was attributed to a third body formed by nanoparticles trapped within the contact. The agglomeration state of the alumina particles and their size were found to play a critical role.