钛合金绿色切削加工工艺优化研究

以Ti6Al4V钛合金为研究对象,采用含交互作用的正交试验方法,研究分析了冷却方式(传统切削液、微量润滑MQL和油膜附水滴OoW)、切削转速、进给速度和切削深度四个因素对铣削过程中切削力、表面粗糙度和刀具磨损的影响。结果表明,具有良好润滑性能的MQL技术切削合力比OoW总体更低;采用MQL和传统冷却液的粗糙度接近且优于OoW。冷却方式和进给速度对切削合力的影响程度高于冷却方式与其他切削参数交互作用;冷却方式和切削转速的交互作用对粗糙度的影响程度最高。MQL绿色冷却因良好的润滑效果,相比OoW能更好地抑制后刀面磨损,有望取代传统冷却液进行钛合金的绿色加工。     

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。     

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。     

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。     

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。     

水基GO/Al2O3混合纳米流体微量润滑的摩擦性能及加工特性

以植物型润滑油为切削液的微量润滑(Minimum quantity lubrication,MQL)技术因表现出优良的加工性和环境友好性而备受关注.然而,由于油基切削液的冷却能力低,传统油基MQL往往会产生高的切削温度.水基切削液的冷却性能好,但润滑能力不如油基切削液.为了提高水基切削液应用于MQL时的润滑性能,提出了一种以氧化石墨烯/氧化铝(GO/Al2 O3)混合水基纳米流体为切削液的MQL技术,并对其摩擦磨损和加工特性进行了对比研究.为了获得较佳的减摩抗磨性能,优选了GO/Al2 O3的质量比.结果 表明,水基GO/Al2O3混合纳米流体MQL与单一GO或Al2O3纳米流体MQL相比,摩擦系数和磨斑直径显著降低,加工特性提升明显,且表现出与传统植物油MQL相当的加工特性.水基混合纳米流体MQL的优异性能归因于GO/Al2O3混合纳米颗粒渗透进入摩擦界面,形成由GO自润滑层和Al2O3润滑薄膜组成的复合保护膜,阻止了摩擦界面的直接接触,从而提高了润滑能力.     

水基GO/Al2O3混合纳米流体微量润滑的摩擦性能及加工特性

以植物型润滑油为切削液的微量润滑(Minimum quantity lubrication,MQL)技术因表现出优良的加工性和环境友好性而备受关注.然而,由于油基切削液的冷却能力低,传统油基MQL往往会产生高的切削温度.水基切削液的冷却性能好,但润滑能力不如油基切削液.为了提高水基切削液应用于MQL时的润滑性能,提出了一种以氧化石墨烯/氧化铝(GO/Al2 O3)混合水基纳米流体为切削液的MQL技术,并对其摩擦磨损和加工特性进行了对比研究.为了获得较佳的减摩抗磨性能,优选了GO/Al2 O3的质量比.结果 表明,水基GO/Al2O3混合纳米流体MQL与单一GO或Al2O3纳米流体MQL相比,摩擦系数和磨斑直径显著降低,加工特性提升明显,且表现出与传统植物油MQL相当的加工特性.水基混合纳米流体MQL的优异性能归因于GO/Al2O3混合纳米颗粒渗透进入摩擦界面,形成由GO自润滑层和Al2O3润滑薄膜组成的复合保护膜,阻止了摩擦界面的直接接触,从而提高了润滑能力.     

ACC—1型水基合成切削液的研究及应用

ACC-1型水基合成切削液是我们在借鉴有关厂家同类产品的基础上开发研制的具有防锈、清洗、冷却、润滑等多种性能的新产品。该产品经在车床、铣床、滚齿机床、磨床等机床上使用证明,它不但能提高生产效率和产品质量,而且能应用于多种金属加工,可简化和部分取代工序间的防锈,同时该产品克     

基于干切削与MQL的稀土镁合金铣削性能对比研究

本文在干切削与微量润滑(MQL)条件下对GW63K稀土镁合金开展铣削试验，分析不同铣削参数与冷却条件对GW63K镁合金铣削力和铣削温度的影响规律，并对已加工表面的形貌与表面质量进行研究。结果表明：在两种冷却条件下，增大切削速度和每齿进给量都会导致GW63K镁合金的铣削合力增加，且每齿进给量的影响更为显著；在MQL条件下，镁合金铣削合力较干切削有所上升；稀土镁合金的铣削温度亦随切削速度与每齿进给量的增大而上升；在干切削条件下，稀土镁合金的铣削温度较高。此外，每齿进给量对GW63K镁合金的已加工表面质量影响显著，而MQL有助于降低已加工表面粗糙度，提高表面质量。综上所述，采用MQL冷却方式，同时选取较低的每齿进给量与较高的切削速度，有助于提高GW63K镁合金的铣削性能。     

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。     

微量油膜附水滴的机械加工性能研究

通过油膜附水滴(OoW)切削液与干切削及乳化液润滑切削的对比试验,对OoW切削液的机械加工性能进行了研究.结果表明,OoW切削液具有良好的冷却润滑效果.采用OoW切削液的实验中,主切削力明显减小,切屑无烧伤现象,加工工件表面质量有明显提高.     

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。     

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.     

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。     

低温微量润滑技术在内冷刀具应用研究

针对传统的大量浇注式切削加工存在切削液浪费大、冷却润滑效果不好、成本高、污染环境、危害个人健康等问题,介绍了一种新的润滑冷却方式,即低温微量润滑（MQL）技术。通过对比发现低温微量润滑技术在实际应用中具有很多方面的优势,这项技术具有较高的推广价值和广阔的应用前景,比较符合绿色可持续发展之路。     

微量润滑切削加工性能影响因素的研究

介绍了微量润滑（MQL）切削加工技术相对于传统湿式和干式切削的应用优势及应用现状,重点分析了MQL油雾供给与混合系统、润滑油、压缩空气、工件材料、刀具以及切削参数等因素对MQL切削加工性能的影响规律,发现在加工条件确定的情况下,润滑油用量、压缩空气压力和切削参数之间存在最优组合。因此,为了充分发挥MQL切削加工技术的应用优势,必须对MQL工艺系统进行全面而精确的优化。     

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.     

低温微量润滑切削技术及其应用

针对传统的大浇注式切削加工存在切削液浪费大、冷却润滑效果不好、成本高、污染环境、危害个人健康等问题,介绍了一种新的润滑冷却方式,即低温微量润滑(MQL)技术.通过微观角度研究传统浇注式和MQL切削加工中切削液的作用机理和相关的实验结果,对比发现低温微量润滑技术在实际应用中具有很多方面的优势,这项技术具有较高的推广价值和广阔的应用前景,比较符合绿色可持续发展之路.     

数控纵切机床滚齿关键技术及仿真试验

广州中国科学院先进技术研究所自主设计研发的数控纵切机床在具备车削、铣削、钻孔功能的基础上开发了滚齿功能。滚齿同步运动的控制采用了电子齿轮箱技术,而不同于传统滚齿机的机械传动方式。该机床对加工微小型精密工程零件非常有效,例如:生物医疗器械(牙科种植体)和用于高端机械手表里面的齿轮轴。分析滚齿内联传动关系,并设计了软件式电子齿轮箱,应用MATLAB进行滚齿仿真加工,最后对机床试验加工的小模数齿轮进行误差分析。将基于电子齿轮箱技术实现的滚齿内联传动,应用到数控纵切机床的滚齿功能上,可以满足零件加工的精度要求。