切削参数对碳钢微量润滑切削温度的影响

为了了解切削参数影响碳钢微量润滑切削温度的规律,通过45钢的车削实验,利用自然热电偶测温,探明在干切削、传统浇注润滑和微量润滑条件下,不同切削参数对切削温度的影响及原因。实验结果表明:MQL切削温度随切削参数增大而上升,切削速度对MQL温度影响最大,切削深度影响最小;在低切削速度时,MQL冷却效果优于传统浇注润滑,在中、高速时,MQL冷却效果比浇注润滑差;MQL冷却能力随切削速度和进给量增大而减弱,不随切削深度而变化。     

水溶性合成酯极压添加剂的不锈钢切削实验

为了了解新型的水溶性合成酯极压添加剂KLG-3的切削效果,用乳化液(10%KLG-3)进行AISI 304不锈钢车削实验,通过粗糙度、刀具寿命、刀具磨损、切屑和切削力的比较,了解该微乳化液与多种传统切削液及干切削的切削效果差异。结论显示:10%KLG-3在减少刀具磨损和改善加工表面光洁度方面有良好效果,优于大部分传统切削液,因此非常适合于不锈钢切削。KLG-3的微乳化液的综合切削效果相对干切削效果有显著改善,已经达到传统切削液效果,可以代替传统切削液使用。     

水溶性合成酯极压添加剂的不锈钢切削实验（英文）

为了了解新型的水溶性合成酯极压添加剂KLG-3的切削效果,用乳化液(10%KLG-3)进行AISI 304不锈钢车削实验,通过粗糙度、刀具寿命、刀具磨损、切屑和切削力的比较,了解该微乳化液与多种传统切削液及干切削的切削效果差异。结论显示:10%KLG-3在减少刀具磨损和改善加工表面光洁度方面有良好效果,优于大部分传统切削液,因此非常适合于不锈钢切削。KLG-3的微乳化液的综合切削效果相对干切削效果有显著改善,已经达到传统切削液效果,可以代替传统切削液使用。     

低温微量润滑和超声椭圆振动下GH4169合金切削研究

GH4169镍基合金切削加工时容易造成明显加工硬化现象，形成了很大的切削力和切削温度，对刀具带来严重磨损。为了提高GH4169合金的切削机加工性能，结合超声椭圆振动(UEV)和低温微量润滑(CMQL)的优势设计了一种UEV+CMQL切削方式。搭建CBN刀具的GH4169合金切削实验，开展不同切削方式下切削力和切削温度性能分析。研究结果表明，采用低温微量润滑实现了切削力的大幅下降，促使工件硬度与切削力的显著提高。相比常规切削方法，以UEV与CMQL方法使温度减小19.7%。设定更低喷雾温度时刀尖应力明显减小，喷嘴角度减小可以使刀具中形成更低应力，延长刀具使用寿命，提升刀具耐磨性能并获得更优减磨效果也能够适难加工合金用，研究结果作为改善合金切削生产工艺的重要参考依据。     

微细铣削中切削条件对刀具磨损影响的试验研究

在微细铣削加工中,刀具易发生磨损失去切削能力,这严重影响了工件加工质量和效率。文章研究了微细铣削黄铜H59时,4种不同的切削条件(干切削、浇灌润滑、微量润滑MQL、-5℃低温气体冷却)对刀具磨损、切削力和表面粗糙度Ra的影响规律,并分析评价出了能够减少刀具磨损,保证加工质量的最佳切削条件。试验结果表明:不同的评判指标下,4种切削条件的优劣次序不完全相同;微细铣削中借助切削力与表面粗糙度Ra的变化趋势可以辅助判断刀具磨损情况;所用4种切削条件中,微量润滑条件特别适合高质量的黄铜材料微细铣削加工。该研究对于微细铣削不同材料时切削条件的选择具有实际的指导意义。     

粒度对颗粒流滴注润滑车削影响实验

颗粒流滴注润滑是一种新型绿色切削润滑技术,能解决传统颗粒流切削的颗粒导入问题。为了研究颗粒粒度对切削效果的影响,进行45钢车削实验,用不同粒度的Al₂O₃颗粒流润滑,分析切削力、切削温度、光洁度、刀具寿命和粒度的关系。实验结果显示：粒度影响切削效果,存在最佳粒度,粒度过大或过小都会导致切削效果变差;粒度过大会影响颗粒流渗透进摩擦面,粒度过小则无法适应粗糙及剧烈变动的摩擦面,两者都限制了颗粒流的分离和抹平作用,导致减摩效果变差;采用合理粒度,颗粒流点滴润滑切削效果甚至好于浇注润滑。     

颗粒流滴注润滑车削实验研究北大核心

为了解颗粒流滴注润滑的切削加工规律,在干切削、浇注润滑、颗粒流滴注润滑条件下,对45钢进行精、粗车削实验,比较试样的切削力、切削温度和粗糙度的差异,研究颗粒流滴注润滑对切削加工的影响。结果表明:颗粒流滴注润滑径向切削力小于浇注润滑,切向和轴向切削力和浇注润滑相差不大;颗粒流滴注润滑切削温度小于浇注润滑;颗粒流滴注润滑加工表面粗糙度小于浇注润滑。颗粒流滴注润滑可以代替浇注润滑,显著降低润滑液用量,具有环保性。     

基于MQL的碳纤维复合材料制孔表面质量及切削力试验

目的 减少碳纤维增强复合材料(CFRP)制孔表面毛刺及边缘凸起等缺陷。方法 对比研究在干切削和微量润滑(MQL)2种加工条件下碳纤维增强复合材料(CFRP)的制孔,在切削速度一定时,探究切削方式、进给速度对制孔尺寸精度、表面质量、切削力的影响。采用方差分析对各影响因素及其权重进行分析。结果 得出了切削方式和工艺参数对制孔尺寸精度、切削力、表面质量的影响规律。试验结果表明,在微量润滑条件下,由于润滑和降温的影响,表面毛刺得到有效去除,纤维断面平整,剪切作用明显,抑制了由温升所引起的边缘隆起膨胀现象,试样的表面质量得到显著提高,切削力整体降低。在干切削和微量润滑条件下对制孔尺寸精度影响最大的是切削方式。对于切削力,在干切削时受到切削方式的影响最大,在微量润滑条件下受到进给速度的影响最大,随着进给速度的增大而增大。结论 在现有试验条件下,微量润滑的加工质量总体上优于干切削的加工质量,其制孔尺寸的精度整体更高,其切削力最大降低了84.26%。     

石墨烯涂层刀具车削6061铝合金有限元仿真

针对高效干切削和微量润滑加工中润滑能力不足的难题,通过引入石墨烯涂层自组装及界面优化,降低刀具表面自由能,提高刀具的耐磨性和寿命。采用DEFORM软件模拟不同切削速度下石墨烯涂层和非涂层硬质合金刀具切削加工6061铝合金,提取分析试验的切削力和切削热等数据后表明:在一定的切削条件下,石墨烯涂层能有效提高刀具的润滑性能,起到降低切削力和摩擦因数的作用。     

低温冷风MQL切削镍基高温合金的仿真与实验研究

为探究低温冷风微润滑这种绿色加工技术应用于难加工材料时的效果,对难加工材料GH4269在干式、浇注式和低温冷风微量润滑条件下进行仿真模拟与切削试验。用ABAQUS对GH4169在3种方式下切削力和切削温度进行仿真;设计多因素正交实验对仿真结果进行验证。通过比较不同润滑方式对切削力及切削温度的影响,得出影响曲线图,从而揭示难加工材料GH4169在车削过程中切削力的变化情况,为实际的生产加工积累和提供基础数据。     

不同磨损量PCBN刀具椭圆振动车削仿真研究

通过改变刀具磨损量建立具有不同磨损状态的PCBN刀具切削镍基高温合金Inconel 718的仿真模型,设置边界散热条件模拟浇注式切削液冷却环境,分别进行椭圆振动切削仿真和普通切削仿真。研究了具有不同磨损量的PCBN刀具对椭圆振动切削过程中切削力、切削温度、切屑形态的影响规律,并与普通切削进行对比。结果表明:在刀具磨损量相同的情况下,椭圆振动切削的切削力、切削温度的曲线斜率是大于0并且小于普通切削的,而切削力、切削温度是影响刀具使用寿命的重要因素,因此相比于普通切削,椭圆振动切削的刀具寿命更长;椭圆振动切削所形成的切屑弯曲半径比普通切削小,有利于断屑。此外该研究结果数据也可以为椭圆振动切削加工Inconel 718过程中PCBN刀具磨损的实时监测提供依据。     

影响不锈钢加工的几点因素

文章针对不锈钢材料在切削加工中切削力大、切削温度高、加工硬化严重以及容易粘刀,致使刀具磨损严重,影响生产效率,提高了刀具使用成本且很难获得较好的表面光洁度等特点,论述了通过根据具体零件加工的实际条件来合理选择适合的刀具材料,刃磨合适的刀具几何角度,选择适合的切削用量来解决不锈钢材料的切削问题.     

基于刀具内冷孔喷射的MQL流量控制研究

微量润滑技术(MQL)越来越普及,而流量控制及油雾排放情况也成为研究重点。提取某机床5年以来微量润滑的用油量及排放效果,分析MQL流量控制的方法和混配比例,总结出各种切削条件下切削油用量标准。     

微量油膜附水滴绿色加工技术的研究

通过微量油膜附水滴切削液、干切削和乳化液的对比试验,研究微量油膜附水滴的切削效果。试验结果表明:与干切削和乳化液润滑比较,采用微量油膜附水滴不仅能够降低切削力,而且还能降低刀具的磨损。     

新型微坑车刀切削304不锈钢降温机理分析研究

切削304不锈钢时,刀具温度高达750℃,高温集中在刀具切削刃近域,这加速了刀具的磨损,缩短了刀具的寿命。为了减小该区域的摩擦状况,降低该区域切削过程的温度,在刀具切削刃近域进行微坑结构设计。应用微坑车刀和原车刀切削304不锈钢,经仿真分析和切削实验,发现微坑车刀较原车刀,切削力降低,切削温度降低。通过切削力学模型分析、刀屑摩擦模型的研究和刀具磨损的对比,得出微坑车刀切削温度降低的形成机理。     

高温合金切削刀具表面凹槽织构参数的优化研究

为获得切削性能优异的镍基高温合金专用切削刀具,采用有限元仿真和切削试验研究车刀前、后刀面直线型织构凹槽的织构角度、凹槽间距和凹槽宽度对镍基高温合金GH4169切削过程中切削力和切削温度的影响规律。仿真结果表明:前刀面织构能降低刀具切削力和切削温度;与织构间距和凹槽宽度相比,凹槽织构的角度对刀具切削力和切削温度的影响更显著;当在刀具前刀面平行主切削刃建立凹槽状织构,织构间距60μm、凹槽宽度20μm时,切削力较低,切削温度最低。同时,切削试验显示平行于切削刃的织构刀具耐磨损性能和切削寿命均最好。织构刀具的工作寿命相比于无织构刀具提升了66.7%。     

超硬织构化刀具高速切削钛合金试验研究

目的研究高速切削钛合金过程中表面织构对刀具切削性能的影响。方法通过开展常规(无织构)和织构化聚晶金刚石(PCD)刀具高速切削钛合金试验,分析不同条件下切削力、摩擦系数、切削粘结的变化。结果增加切削速度能够有效降低PCD刀具的切削力和摩擦系数。当切削速度为16.485~175.84 m/min时,相对于无织构刀具,织构化刀具的干切削性能在总体上表现最佳,且织构化刀具在干切削时的进给抗力、主切削力和摩擦系数最大分别降低了约71.75 N、39.95 N、0.13。结论高速切削可以显著降低刀-屑界面的切削力、摩擦系数。织构化PCD刀具在低速下的干切削性能明显优于常规刀具,且优于低温润滑条件时的减摩效果。     

内置式MQL喷射特性对车削GCr15轴承钢的影响

微量润滑(MQL,Minimum Quantity Lubrication)加工作为绿色切削技术,其应用逐渐广泛。相对于外置式MQL,内置式MQL具有渗透性好、切屑影响小、效率高等特点。为了寻求出内置式MQL的喷射特性对加工的影响规律,开发了车削内置式MQL系统,设计了四因素三水平的正交实验。以切削力和表面粗糙度为评价指标,切削液流量、空气流量、可生物降解润滑油及切削速度为变量,沿后刀面喷射,进行了车削GCr15轴承钢的正交实验,分析了喷射参数对加工的影响规律,并得到了优化的喷射参数,对机械加工工程应用具有参考意义。     

高速列车车体铝合金薄壁中空结构件高效铣削加工研究

使用高速钢和硬质合金刀具,在采取较大的切削工艺参数组合条件下对6N01-T5铝合金薄壁中空W形型材结构件进行高效铣削加工试验。结果表明:高效铣削时切削力、切削振动、切削温度幅值变化剧烈;切削筋板交叉处的切削力可达1 800 N～3 500 N,切削振动振幅是切削单层处的1.6倍,最高切削温度比切削单层处的高出100℃;采用较小的刀具螺旋角可有效降低切削力和切削温度;对于高速钢刀具来说,M42刀具磨损率极高、粉末冶金波刃刀具极易发生严重黏结磨损,因此都不适合该材料的高效铣削加工;粉末冶金非波刃刀具容易发生刃口或刀尖大面积崩刃,刀具寿命偏低;硬质合金刀具具有较好的适应性,但涂层刀具容易发生涂层过早剥落,并未体现特殊优势;在各种冷却条件下,低温气动喷雾射流冲击冷却的效果最佳,与干切相比,前者可使切削振动振幅降低30%、切削温度降低80℃、刀具寿命提高近一倍;加工表面缺陷主要有表面挤压塑性变形和隆起、鱼鳞状挤压、毛刺、筋板打断等。     

Ti-6Al-4V合金的风冷切削

不用切削油的切削有风冷切削、吹氮切削等，此外还有只使用微量切削油的MQL(超微量润滑)切削。但风冷加工用于切削加工的实例几乎没有。