电渗效应对水基切削液在刀-屑界面渗透润滑影响机理的实验研究

切削区毛细管润滑理论在解释切削液刀-屑界面渗透发挥润滑作用时主要考虑大气压力和毛细力,未关注切削区荷电粒子发射所引起的切削液电动效应。切削区电学效应所产生的电场足以诱发切削液产生电渗流。基于此,首次探究了电渗效应对水基切削液渗透机理的影响,揭示了电渗添加剂、毛细管材料和轴向电场对切削液电渗特性的影响规律。通过测量切削区间隙中的荷电粒子发射强度,掌握了切削区毛细管两端自激轴向电场的变化特性。结果表明,切削液在切削区存在电渗效应且与工件材料和荷电粒子发射强度相关。车削AISI 304不锈钢时,电渗促进型切削液润滑下的切削力相比于纯去离子水和电渗抑制型切削液润滑时分别降低了31.1%和44.3%。刀具刃口的扫描电子显微镜(Scanning electron microscopy, SEM)和能谱分析(Energy dispersive spectroscopy, EDS)显示,随切削液电渗性能提高,切削刃的磨损形式由粘附磨损转变为微崩刃,表明电渗效应与切削液的渗透及切削性能呈正相关。研究结果对于了解电渗效应对切削液渗透机理的影响,完善毛细润滑理论,以及最终提高切削液使用效率有重要参考价值。     

超越想象的“水”——全合成水溶性切削液

全属切削液在金属加工过程中起着冷却和润滑的作用。油性切削液润滑性能相对较好,而水溶性切削液能提供良好的冷却性。而最新研制的像“水”一样的全合成切削液却同时具有优异的冷却和润滑性能,并能大大降低生产成本和改善工作环境,是润滑科技的新宠儿。     

钛合金振动攻线切削注作用机理研究

从运动学角度分析了振动攻丝原理，阐明了振动攻丝增加了切削淮进入切削区的途径，加强了切削液的渗透能力和润滑效果，研究了不同切削液配方对钛合金振动攻丝扭矩的影响。     

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。     

基于普朗特边界层理论的液态强迫对流条件下少量润滑冷却机制

为了提高刀具使用寿命、工件的表面质量和尺寸精度,金属切削过程中使用切削液是一种常用的有效的方法。但切削液会对人身健康和环境造成一系列的负面影响。为了合理地确定切削液的流量,利用普朗特对流换热边界层理论分析液态强迫对流条件下少量润滑的冷却机制,推导出液态强迫对流条件下充分冷却所需最少切削液流量公式,并对普朗特对流换热边界层理论在铝合金7050-T7451铣削过程中的适应性进行实验验证。实验结果表明,利用普朗特对流换热边界层理论可以对少量润滑冷却机制做出较为合理的解析。     

微量润滑切削雾化液滴毛细管渗透机理研究

微量润滑切削在绿色加工领域有广阔的发展前景,但是在加工过程中润滑油雾的毛细管渗透机理和影响规律仍不明晰。因此,设计了带有负压环境的微切槽毛细管渗透试验,结合雾化液滴毛细管渗透的动力学分析,探究了微量润滑条件下气压、流量和微切槽毛细管横截面积对液滴渗透速度的影响规律。结果表明,毛细管中的负压环境为液滴的渗透提供了便利;随着气压和流量增大,液滴的渗透速度增大,但是毛细管的截面大小对液滴的渗透速度并无显著影响。     

MCT—1—3高效合成润滑切削液及其废液再生研究

本文阐述金属切削摩擦学过程，分析了ＭＣＦ－１－３新型润滑切削液的使用性能及其应用效果，针对柴油机缸体自动化加工大流量切削液的特点及成功经验，又研制了ＭＣＴ－１－３新型润滑切削液再生的Ｆ－８３２６添加剂。实践表明高效ＭＣＴ－１－３新型润滑切削液及其废液再生的研制是成功的。可以提高加工质量，大大降低成本，改善了环境污染。     

最小量润滑的车削数值模拟及流场分析

利用Fluent软件建立最小量润滑的端面车削模型,模拟MQL喷雾射流的过程,分析主后刀面楔形区域的流场特性及MQL喷雾形态。结果表明:MQL喷雾过程中,在压缩空气较强的气压和较高的流速下,切削楔形区被分为减压区和增压区;楔形区域的流场特性直接影响着切削液雾滴的运动和渗透,在减压区的负压差利于喷雾的运动,增压区则有阻碍作用;对MQL参数合理的优化可减少切削液喷雾流入周围空气。     

高速干切削加工与刀具材料

1．引言 切削液在机械加工中主要起冷却、润滑、清洗和防锈等作用。切削液的大量使用，增加了生产成本，统计资料表明，切削液的费用占总制造成本7％～17％，而刀具消耗的费用仅占制造成本的2％～4％，切削液的消耗是刀具费用的3～4倍。而且也省去了有关切削液的传输、回收、处理等装置及费用。更为显著的问题是在切削液的使用过程中，切削液会污染工作环境，工作区常常弥漫着含有害化学成分添加剂的异味，给操作者身心健康带来危害，切削液是机械加工中造成环境污染的重要根源。     

刀-屑接触区摩擦润滑的毛细管模型研究

切削时刀-屑接触区为边界摩擦状态,冷却润滑剂难以进入,其作用可用毛细管理论解释.在切削试验与理论分析的基础上,提出了圆锥形毛细管模型.动力学分析结果表明:冷却润滑剂的微粒尺寸越小,冷却润滑效果越好.刀-屑接触面的吸附作用能形成边界润滑膜,圆锥形毛细管能限制冷却润滑剂的渗透深度,负压力可为冷却润滑剂的渗透提供动力.     

A description of the lubricating action of the tribo-active components of cutting fluids

A multistage mechanism of lubrication layer formation during cutting is described and the necessary conditions for the formation of a lubrication layer are formulated. It is considered that the process of physical adsorption of the tribo-active components of the cutting fluid in the contact zone between tool and chip during metal cutting is one step in a multistage process which occurs in the interface capillary system. A mathematical model describing simultaneous diffusion and adsorption of tribo-active components in a single interface capillary is proposed. Some parameters for a model determining the efficiency of the lubricating action of surface-active additives are also proposed.     

Lubrication in Cutting—Critical Review and Experiments with Restricted Contact Tools

The paper is concerned with the lubricating action of cutting fluids. In a critical reivew of the different theories for lubrication in cutting, three main approaches are discussed:

1. the assumption that lubrication in cutting is due to the presence of a soft film between the tool and the chip;

2. the theory that the lubricating effect of a cutting fluid consists in a physio-chemical reduction of the work material shear strength;

3. the theory describing cutting fluid action in term of a reduction of the length of contact between the tool and the chip.

An investigation on lubrication in cutting carried out with tools with restricted contact is described.     

超声波处理乳化液在金属切削中的试验研究

为了研究超声波处理对乳化液冷却润滑性能的影响,设计了用于切削试验的乳化液超声波处理系统,并在干切、未采用超声波处理乳化液和采用超声波处理乳化液三种条件下,采用YT15刀具车削45钢进行了对比试验。结果表明：使用超声波处理乳化液时,切削力可比干切和未采用超声波处理乳化液时分别减小10%~15%和5%~10%;变形系数也减小了,切屑形貌得到改善。通过测量液体粒度可知,超声波处理使乳化液的分子团粒径减小,乳化液进入切削区毛细管的可能性增大,说明超声波处理能够提高乳化液的冷却润滑作用效果,也可理解为间接地减少了乳化液的用量,有利于节能减排。     

环保型水基切削液中润滑添加剂的润滑性能研究

利用盘球式摩擦磨损试验机进行摩擦磨损试验,比较了金属切削液中分别加入不同含量的油酸三乙醇胺、硼酸脂、硫脲对自制合成切削液润滑性能的影响,认为三者有良好的协同润滑作用。通过与润滑油的润滑性能比较发现自制切削液具有更好的极压润滑性能。该切削液不仅润滑防锈性能优良,而且不含亚硝酸钠等有毒物质,具有良好的环保性能。     

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。     

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。     

最小量润滑在振动钻削中的应用

为了有效地发挥最小量润滑(Minimum quantity lubrication,MQL)在钻削加工中的冷却和润滑性能,把MQL和振动钻削技术结合起来,对MQL在钻削加工(尤其是振动钻削)中的作用效果进行理论分析和试验研究,并对加工中的最大轴向力和表面粗糙度进行测量.研究结果表明,与普通钻削相比,振动钻削能够有效改善MQL的作用效果,通过合理选择参数,能使最大轴向力明显减小,表面粗糙度显著改善;增大振幅是提高MQL作用效果的有效途径,能够降低表面粗糙度,提高加工质量.     

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.     

采用正交试验法的环保型水基合成切削液配方优化设计

采用正交试验法优化设计了不含亚硝酸盐、磷、硫、苯酚等有害元素的环保型水基合成切削液。该配方采用羧酸酯、羧酸醇胺等有机防锈剂与其它无机防锈剂协同防锈,采用合成硼酸酯、硼酸盐和油酸三乙醇胺作为润滑剂和极压剂。该切削液具有优良的润滑性、防锈性、冷却性、清洗性、防腐性和可降解性。