导 师: 吴世雄
授予学位: 硕士
作 者: ();
机构地区: 广东工业大学
摘 要: 淬硬钢材料具有硬度高以及耐磨性好的特点,在模具制造业中应用较为广泛。采用高速深切铣削的方法可以大幅提高淬硬钢模具的加工效率,但同时也造成铣削温度以及铣削力的激增,进而导致刀具快速磨损失效。如何对切削区域进行有效的冷却和润滑是延长刀具使用寿命的关键。传统的切削液浇注法因为液体流速低,难以进入刀刃和工件的切削接触区,冷却和润滑效果较差,且使用过程中还会对自然环境以及工人健康造成危害。最小量润滑(MQL)以及油膜水滴(OoW)方法是近年来提出的绿色切削冷却方法,其中OoW方法具有很大潜力但相关研究目前并不多见。本文将研究MQL和OoW冷却润滑方法下的深切铣削,分析刀具磨损的演变过程和演变机理,并与干式切削和压缩气体冷却方法作对比。 首先,对干式切削和压缩气体冷却方法展开研究。在保证每齿切削材料量一致的前提下,共设计了两组不同切削速度的深切铣削实验。分别从刀具寿命、刀具微观形貌以及铣削力等方面对干式切削和压缩气体冷却方法进行对比。结合实验结果,分析压缩气体在加工过程中的冷却作用。 其次,对MQL方法下的深切高速铣削展开研究。先对喷嘴喷射角度、气体流量以及润滑油流量进行参数优化。接着设计两组不同切削速度下的深切铣削实验,分别从刀具寿命、刀具微观形貌以及铣削力等方面展开研究,并与干式切削和压缩气体冷却方法作对比。最后从MQL方法的雾化原理、油雾作用形式、油膜的润滑和承压作用,以及油膜的形成和失效机理等方面讨论MQL的冷却润滑性能与原理。 最后,对OoW方法下的深切高速铣削展开研究。先对喷嘴的喷射角度和油水比例进行参数优化。接着在两种切削参数下,分别与干式切削、压缩气体冷却以及MQL方法进�