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微量潤滑車削加工過（guò）程與表麵完（wán）整（zhěng）性研究實驗
發布時間：2014-1-27
微量潤滑(Minimum Quantity Lubrication)將極少量的潤滑油（yóu）(通常小於50ml/h)通過油霧或油氣方式噴射（shè）到切削區域,減小已加工表麵與刀具接觸麵的（de）摩擦（cā）並降低加（jiā）工溫度。表麵完整性是（shì）衡（héng）量（liàng）工件表麵物理性能的重要參數,其中的殘餘應力、微（wēi）硬度與表麵變質（zhì）層對產品的質量與壽命有著直接而重（chóng）要的影響（xiǎng）。
目前軸承鋼的微（wēi）量潤滑車削加工過程對工（gōng）件表（biǎo）麵完整性影響的研究還停留在表（biǎo）麵（miàn）幾何精度的研（yán）究上,而對表麵（miàn）完整性的物理參數如微硬度、表麵變質層及殘餘應力等的研究,目前還比較缺乏。 根據已有幹切削（xuē）與（yǔ）微量潤滑文獻,針對軸承鋼端麵車削（xuē）加工過程,選（xuǎn）擇微量潤滑車削加工參數（shù）,如噴嘴位置、噴霧氣壓、切削液類（lèi）型與用量等。根據切削（xuē）溫度理論,發展了已有的（de）切削溫度預測理論模（mó）型,將材料熱性能參數作（zuò）為溫度的函數進行建模。基於單因素實驗設計方案和研究目的,設計（jì）了實驗流程並進行數據測量,獲得幹切削與微量潤滑條件下車削加工的切（qiē）削力、切（qiē）屑形態、白層、微硬（yìng）度等數據,之後對相應的數據進（jìn）行分析,研究微量潤滑加工潤滑方式（shì）對軸承鋼（gāng）車削表（biǎo）麵的影響。
分析表明隨著切削速度（dù）的提高,軸承鋼（gāng）切削力不斷下（xià）降,而微量潤滑車削力在（zài）各速度時均高於硬車削時的車削力（lì）。幹切削與微量潤滑（huá）車削時,切削力均（jun1）隨進給量增加而（ér）上升。微量潤滑條件下,切削力增速（sù）較硬（yìng）車削時慢,表明微量潤滑（huá）效果（guǒ）隨（suí）著（zhe）進給量的增加而趨於顯著。隨微量潤滑加工中（zhōng）潤滑油用量的（de）增加,切削力（lì）不斷減小,潤滑效果超越冷卻效果成為決定切削加工的主要因素,且切（qiē）削過程趨於平穩。 當切削（xuē）速度較低時,切屑為連續（xù）的帶狀,隨著切削速度的上（shàng）升,斷屑趨於頻繁;而隨著進（jìn）給量的上升,切削力大大提高,切屑成為細（xì）碎的片狀切屑（xiè）。微量潤滑條件對切屑形態的影響不明顯。
根據切屑顏色的（de）差異,硬車（chē）削時切削溫度較高,表明微量潤滑可抑製加工溫度的升高。 實驗數據表明已加工表麵（miàn）微硬度主要（yào）由切削溫度決定,而次表麵（miàn）的微硬度主要由切削力決定。微量（liàng）潤滑車削時,工件表麵微硬度降低較硬車削時要（yào）少,裏層微硬度大多有一（yī）定程度的提（tí）高。 與（yǔ）微（wēi）量潤滑（huá）相比,硬車削加（jiā）工工件表麵更容易出現變質層,且白層厚度更厚,這進一步驗證了微量潤滑通過減小摩擦係數從而減小切（qiē）削力與切削溫度。 對硬車削加工時（shí）表（biǎo）麵殘餘應力進行了分（fèn）析,殘餘壓應力隨著車削速度（dù）和進給（gěi）量的提高而逐漸增加。結合切削力與切削溫度的變化表明,當采用（yòng）微量潤（rùn）滑車削加工時,表麵殘餘壓應力將較硬車削有一定程（chéng）度的提高。
目前軸承鋼的微（wēi）量潤滑車削加工過程對工（gōng）件表（biǎo）麵完整性影響的研究還停留在表（biǎo）麵（miàn）幾何精度的研（yán）究上,而對表麵（miàn）完整性的物理參數如微硬度、表麵變質層及殘餘應力等的研究,目前還比較缺乏。 根據已有幹切削（xuē）與（yǔ）微量潤滑文獻,針對軸承鋼端麵車削（xuē）加工過程,選（xuǎn）擇微量潤滑車削加工參數（shù）,如噴嘴位置、噴霧氣壓、切削液類（lèi）型與用量等。根據切削（xuē）溫度理論,發展了已有的（de）切削溫度預測理論模（mó）型,將材料熱性能參數作（zuò）為溫度的函數進行建模。基於單因素實驗設計方案和研究目的,設計（jì）了實驗流程並進行數據測量,獲得幹切削與微量潤滑條件下車削加工的切（qiē）削力、切（qiē）屑形態、白層、微硬（yìng）度等數據,之後對相應的數據進（jìn）行分析,研究微量潤滑加工潤滑方式（shì）對軸承鋼（gāng）車削表（biǎo）麵的影響。
分析表明隨著切削速度（dù）的提高,軸承鋼（gāng）切削力不斷下（xià）降,而微量潤滑車削力在（zài）各速度時均高於硬車削時的車削力（lì）。幹切削與微量潤滑（huá）車削時,切削力均（jun1）隨進給量增加而（ér）上升。微量潤滑條件下,切削力增速（sù）較硬（yìng）車削時慢,表明微量潤滑（huá）效果（guǒ）隨（suí）著（zhe）進給量的增加而趨於顯著。隨微量潤滑加工中（zhōng）潤滑油用量的（de）增加,切削力（lì）不斷減小,潤滑效果超越冷卻效果成為決定切削加工的主要因素,且切（qiē）削過程趨於平穩。 當切削（xuē）速度較低時,切屑為連續（xù）的帶狀,隨著切削速度的上（shàng）升,斷屑趨於頻繁;而隨著進（jìn）給量的上升,切削力大大提高,切屑成為細（xì）碎的片狀切屑（xiè）。微量潤滑條件對切屑形態的影響不明顯。
根據切屑顏色的（de）差異,硬車（chē）削時切削溫度較高,表明微量潤滑可抑製加工溫度的升高。 實驗數據表明已加工表麵（miàn）微硬度主要（yào）由切削溫度決定,而次表麵（miàn）的微硬度主要由切削力決定。微量（liàng）潤滑車削時,工件表麵微硬度降低較硬車削時要（yào）少,裏層微硬度大多有一（yī）定程度的提（tí）高。 與（yǔ）微（wēi）量潤滑（huá）相比,硬車削加（jiā）工工件表麵更容易出現變質層,且白層厚度更厚,這進一步驗證了微量潤滑通過減小摩擦係數從而減小切（qiē）削力與切削溫度。 對硬車削加工時（shí）表（biǎo）麵殘餘應力進行了分（fèn）析,殘餘壓應力隨著車削速度（dù）和進給（gěi）量的提高而逐漸增加。結合切削力與切削溫度的變化表明,當采用（yòng）微量潤（rùn）滑車削加工時,表麵殘餘壓應力將較硬車削有一定程（chéng）度的提高。
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