低温冷风加工难切削材料的实验研究

摘要

在金属切削加工中，由于油类切削液对环境的污染和对人体的伤害，其使用受到越来越多的限制，绿色切削加工技术成为一种发展趋势。本文在分析这种绿色加工技术的国内外现状和特点的基础上，对低温冷风加微量油切削技术作了系统的研究。 本文将制冷技术与制造技术相结合，获得了-10℃～-40℃干燥空气，以射流形式应用到车削实验中，并分析了低温冷风在车削过程中的冷却润滑性能和在改善加工质量方面的特征和机理。 针对国内正在做的一些冷风实验，提出用内冷与外冷相结合的方式对工件和刀具进行冷却。并对车刀进行合理的设计以达到内冷的效果。 通过冷风加微量油车削、油剂车削、干车削、冷风车削四种方式对难切削材料进行加工的对比实验，表明冷风加微量油车削降低了刀具的表面塑性和切削温度，从而减少后刀面的磨损，增加刀具的寿命；冷风能降低材料塑性，改善材料断屑效果，影响切屑流出；冷风射流能有效地抑制已加工表面的积屑瘤和鳞刺，降低工件表面的粗糙度，使切削质量得到提高。与传统加工相比，冷风加工成本相对要低得多且对环境污染少，减少对工人身体的危害。 采用低温冷风射流技术可降低切削区温度、减少刀具的磨损、增强断屑效果、提高工件加工质量，作为清洁、有效的切削方式有很大的发展前途，是一种行之有效的绿色制造技术。