微量油膜附水滴对不锈钢加工表面的影响分析.pdf

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1、制造技7Ⅳ工艺装备现代制造工程(ModemManufacturingEngineering)2016年第4期微量油膜附水滴对不锈钢加工表面的影响分析+王洋，刘永姜，姚贝贝，杜盼盼，安波(中北大学机械与动力工程学院，太原030051)摘要：通过乳化液、干切削以及油膜附水滴(OoW)三种加工方式的对比实验，研究了微量油膜附水滴在切削加工中的性能。结果表明，微量油膜附水滴方法能降低刀具的磨损，延长刀具的寿命，抑制积屑瘤的产生，可提高加工表面精度。采用微量油膜附水滴加工时有较好的冷却和润滑效果。关键词：油膜附水滴；不锈钢；冷却润滑技术；刀具寿命；表面粗糙度中图分类号

2、：THl6文献标志码：A文章编号：1671—3133(2016)04—0108—04DoI：10．16731／i．cnki．167l一3133．2016．04．019Effectofcuttingtechnique、订thminimumoilsonwatertofinishingsurfaceofstainlesssteelWangYang，LiuYongjiang，YaoBeibei，DuPanpan，AnBo(SchoolofMechanicalEngineering&Automatization，NorthUniversityofChina，Taiyu

3、an030051，China)Abstract：TheworkstudiedtheOil·on—Water(OoW)lubricationonitscuttingperformanceviaacontrasttestthatusingthreekindsofmethodsthataredrycutting，emulsifiedliquidcuttingandOoWcutting．Ithasbeenshownthatthismethodcanretardtheweal"ofthetoolandprolongitsservicelife；itcanrestrai

4、ntheformationofthebuilt—upedgeandimpmvethemachiningprecisionofthesurfacesofthetooledparts．Keywords：Oils-on—Water(OoW)；stainlesssteel；coolingandlubricationtechnology；toollife；surfaceroughness0引言不锈钢的耐腐蚀性很强，在军事工业、化工工业，以及各种轻、重工业部门使用很广，随着经济的发展，其在生活中的应用也越来越广。但是，不锈钢切削加工十分困难⋯。在传统的不锈钢切削加工过程

5、中，一般都要使用切削液，以达到冷却和润滑以及排出切屑的目的。然而大多数切削液普遍存在废液处理问题，这不仅增加了废液处理成本，若处理不当还会严重污染环境，甚至严重威胁工人的身体健康嵋1。为了解决这一难题，国内外各种科研机构及大专院校对绿色加工技术旧1进行了大量的探索，相继研发出了干切削、低温冷风切削MJ、液氮冷却润滑技术、微量润滑(MinimumQuantityLubrication，MQL)‘51技术以及微量油膜附水滴(Oil．on．Water，OoW)‘6‘71技术等新型绿色加工技术。1微量油膜附水滴(OoW)技术的冷却润滑原理及形成机理微量油膜附水滴技术

6、是把微量的水、可降解植物油按特定比例混合，以一定压力的压缩空气经过雾化喷嘴，高速喷射在切削区，对切削区进行冷却和润滑旧J。由于油脂分子的亲水性，当与水滴接触时油脂分子聚集在水滴的表面，在水滴表面张力的作用下形成一层油膜。通过高压冷空气的作用，附着的油膜水滴会破碎，水滴直径更小，形成油膜附水滴(OoW)切+教育部博士点专项基金资助项目(20050204)；山西省科技攻关项目(20080209ZX)；山西省自然科学基金资助项目(2012011046·12)；2011年中北大学科学基金项目108王洋，等：微量油膜附水滴对不锈钢加工表面的影响分析2016年第4期削液

7、一o。油膜附水滴在高压空气的作用下喷射到切削加工区。水滴表面的油膜发生破裂，油膜附着在工件表面和刀具表面达到润滑效果；当油膜破裂后，切削区的高温作用，使水滴会迅速雾化、沸腾，产生剧烈翻动，进一步汽化，带走切削过程中产生的大量热，起到冷却的作用u0

8、。2试验研究2．1试验方法为了研究微量油膜附水滴切削液在车削时对不锈钢表面的影响，使用YNGl51C刀具对0Crl8Ni9Ti不锈钢分别在干切削、乳化液和微量油膜附水滴条件下进行切削试验，观测刀具后刀面的磨损情况，以及工件表面的粗糙度。2．2试验设备试验设备如下。1)微量OoW供给装置如图1所示。图1微量OoW供给

9、装置2)机床型号为C620．1型普通车床。3)刀具材