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低溫（wēn）冷風微量（liàng）潤滑切削工藝研究（jiū）試驗
發布（bù）時間：2014-1-27
在（zài）金屬切削加（jiā）工中（zhōng）,油劑切削液的大量使（shǐ）用對環境和操作者帶來了嚴重的危害,其使用也受到越來越（yuè）多的限製,這就使得綠色切削（xuē）技術成為金屬加工新的發展趨勢。本文（wén）在分析綠色切（qiē）削加工技術國內外現（xiàn）狀和（hé）特點的基礎上,對低溫冷風微量潤滑（huá）切削技術在機械加（jiā）工中的應用作了係統的試驗研究。
本文（wén）利用人工製冷獲得（dé）0-60℃低溫幹燥空氣,以冷風射流的方式噴向（xiàng）切（qiē）削加工區,進行了該技術在車削和滾齒加工中的試驗研究。為探討低溫冷風微量潤滑的（de）冷卻潤滑機理,運用數（shù）值計算和試驗研究相結（jié）合的方法,通過對切削溫（wēn）度、刀具磨損和工件表麵（miàn）質量的試驗研究（jiū）,分析了低溫冷風在提升切削過程的冷卻潤滑性能和改善工件加工表麵質量方麵的特征和（hé）機理。獲得如下結果: 首先（xiān）,通（tōng）過對刀具溫度場的三維（wéi）數值（zhí）模擬計算,獲得了低溫冷風射流下刀具的溫度分布（bù）,分（fèn）析了低溫冷風冷卻效果與冷風的溫度和冷風的壓力的（de）關係,並進（jìn）行了驗證試（shì）驗; 其次,通過低（dī）溫冷風微（wēi）量潤滑切削和常溫幹切削的對比試驗研究,證實冷風微量潤滑能（néng）有效降低刀具的表麵塑性和切削溫度,從（cóng）而減少前刀麵和後刀麵的（de）磨損,增加刀具的壽命;同時,冷風射流能有效（xiào）地抑製已（yǐ）加工（gōng）表麵的積屑（xiè）瘤和鱗刺,降低工件表麵的粗糙度,從而提高切削質量; 最後,以數控滾齒機為平台進行了低（dī）溫冷風加工45#鋼最佳切（qiē）削參數的工藝試驗。采用正交法安排（pái）試驗,尋找出了最佳的低溫冷風切削參數及各因素對刀具磨損和齒麵粗糙（cāo）度影響的顯著度。
結果顯示,相對於常規油冷切削,低（dī）溫冷（lěng）風微量切削能更為有效地降低切削區溫度,減少刀具（jù）磨損和（hé）降低（dī）齒（chǐ）麵（miàn）粗糙度;正交（jiāo）試驗獲得的最佳的冷風切削參數為:冷風溫度-45℃,進給量0.2mm/r,微（wēi）量潤滑量（liàng）40ml/h。 所（suǒ）有的試驗結果都顯示,低溫冷風工況下,微量潤滑（huá）油對（duì）抑製刀具磨（mó）損和提升工件表麵質量有十分（fèn）積（jī）極的（de）作用（yòng）。因為微量潤滑油在高速冷風射流下,具有極強（qiáng）的滲透和吸附能力,能迅速在刀-屑和刀-工件表麵之（zhī）間的新鮮（xiān）表麵（miàn）形成潤滑薄膜,緩解摩擦,抑製切削熱的產（chǎn）生; 低溫冷（lěng）風微量潤滑切削作為常規（guī）油劑切削的替代技術,能夠（gòu）有效地降低切削溫（wēn）度（dù）,減少（shǎo）刀具的磨損和提高工件表麵（miàn）質量,再加上它的成本低,更加適合中（zhōng）國國（guó）情,因此具有很大的發展前景。
本文（wén）利用人工製冷獲得（dé）0-60℃低溫幹燥空氣,以冷風射流的方式噴向（xiàng）切（qiē）削加工區,進行了該技術在車削和滾齒加工中的試驗研究。為探討低溫冷風微量潤滑的（de）冷卻潤滑機理,運用數（shù）值計算和試驗研究相結（jié）合的方法,通過對切削溫（wēn）度、刀具磨損和工件表麵（miàn）質量的試驗研究（jiū）,分析了低溫冷風在提升切削過程的冷卻潤滑性能和改善工件加工表麵質量方麵的特征和（hé）機理。獲得如下結果: 首先（xiān）,通（tōng）過對刀具溫度場的三維（wéi）數值（zhí）模擬計算,獲得了低溫冷風射流下刀具的溫度分布（bù）,分（fèn）析了低溫冷風冷卻效果與冷風的溫度和冷風的壓力的（de）關係,並進（jìn）行了驗證試（shì）驗; 其次,通過低（dī）溫冷風微（wēi）量潤滑切削和常溫幹切削的對比試驗研究,證實冷風微量潤滑能（néng）有效降低刀具的表麵塑性和切削溫度,從（cóng）而減少前刀麵和後刀麵的（de）磨損,增加刀具的壽命;同時,冷風射流能有效（xiào）地抑製已（yǐ）加工（gōng）表麵的積屑（xiè）瘤和鱗刺,降低工件表麵的粗糙度,從而提高切削質量; 最後,以數控滾齒機為平台進行了低（dī）溫冷風加工45#鋼最佳切（qiē）削參數的工藝試驗。采用正交法安排（pái）試驗,尋找出了最佳的低溫冷風切削參數及各因素對刀具磨損和齒麵粗糙（cāo）度影響的顯著度。
結果顯示,相對於常規油冷切削,低（dī）溫冷（lěng）風微量切削能更為有效地降低切削區溫度,減少刀具（jù）磨損和（hé）降低（dī）齒（chǐ）麵（miàn）粗糙度;正交（jiāo）試驗獲得的最佳的冷風切削參數為:冷風溫度-45℃,進給量0.2mm/r,微（wēi）量潤滑量（liàng）40ml/h。 所（suǒ）有的試驗結果都顯示,低溫冷風工況下,微量潤滑（huá）油對（duì）抑製刀具磨（mó）損和提升工件表麵質量有十分（fèn）積（jī）極的（de）作用（yòng）。因為微量潤滑油在高速冷風射流下,具有極強（qiáng）的滲透和吸附能力,能迅速在刀-屑和刀-工件表麵之（zhī）間的新鮮（xiān）表麵（miàn）形成潤滑薄膜,緩解摩擦,抑製切削熱的產（chǎn）生; 低溫冷（lěng）風微量潤滑切削作為常規（guī）油劑切削的替代技術,能夠（gòu）有效地降低切削溫（wēn）度（dù）,減少（shǎo）刀具的磨損和提高工件表麵（miàn）質量,再加上它的成本低,更加適合中（zhōng）國國（guó）情,因此具有很大的發展前景。