微量油膜附水滴切削液加工对切削力影响的试验研究.pdf

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1、2014年7月润滑与密封Ju1．2014第39卷第7期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．39No．7DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．07．012微量油膜附水滴切削液加工对切削力影响的试验研究杜盼盼李瑞琴刘永姜马国红(中北大学机械与动力工程学院山西太原030051)摘要：为探索研究微量油膜附水滴(OoW)切削液在车削中对切削力的影响，选出较适宜的切削用量，通过正交试验方案，分别研究在干切削和OoW切削两种不同加工方式下，切削速度、进给量和背吃刀量等切削参数对车削45碳素结构钢时主切削力的影响。经多元线性回归处理，建立切削力经

2、验公式。结果表明：在使用OoW切削液润滑的情况下，主切削力变化范围较大，但采用较高切削速度、较低进给量、较大的背吃刀量时，主切削力较干切削时有明显下降。关键词：油膜附水滴；切削力；切削液；润滑中图分类号：TG501．5；TH117．1文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)7—055—5ExperimentalStudyonCuttingForceUsingOilsonWaterinCuttingDuPanpanLiRuiqinLiuYongjiangMaGuohong(SchoolofMechanicalandPowerEngineering，NorthUni

3、versityofChina，TaiyuanShanxi030051，China)Abstract：InordertoexploretheinfluenceoftheOils—on—Water(OoW)cuttingfluidsonthecuttingforceinturning，andobtainmoresuitablecuttingparameter，theeffectofthecuttingparameterssuchascuttingspeed，feedrateanddepthincuttingonthemaincut—tingforcewhencutting45ca

4、rbonstructuralsteelwasinvestigatedthroughorthogonaltest．Theempiricalformulaofcuttingforcewasob—tainedbasedonthemultiplelinearregressionanalysisofforcedata．Theresultsshowthat，althoughthechangerangeofthemaincuttingforceinOoWcuttingislargerthandrycutting，themaincuttingforceinOoWcuttingisreduce

5、dobviouslywhenselectingahighercuttingspeed，lowerfeedrateandgreaterdepthincut．Keywords：OilsonWater；cuttingforce；cuttingfluid；lubrication在机械加工过程中，冷却润滑可减小加工过程中滴切削液。的切削力，提高被加工工件表面精度⋯。为达到这一效果，金属切削液的使用必不可少。目前，我国广泛使用的切削液仍以乳化液为主，乳化液的劣化速度快，使用周期短，故废液的排放量也很大。现如今环境污染已成为一个全球性问题，金属切削液对人体的危害和环境的污染不容忽视。为迫切

6、解决这一问题，人们提出了绿色切削液的概念，微量油膜附水滴(OoW)切削液就是其中的一种。图1示出了一种OoW切削液供给装置，其原理是微量可自然降解植物油和微量水在冷风作用下接触，由于油图1OoW切削液供给装置示意图分子的亲水性，油分子会大量吸附在水分子界面上，Fig1OoWfluidsupplydevice从而在水滴表面形成一层薄油膜，即形成油膜附水OoW切削液的冷却润滑原理是：在高压作用下，油膜水滴切削液可到达刀具与切屑接触面以及刀具与基金项目：教育部博士点专项基金项目(20050204)；山西省工件接触面，并吸附在其表面，形成一层油膜，起到科技攻关项目(20080209Z

7、X)；山西省自然科学基金项目良好的润滑作用。高压的切削液还可起到有效的断(2012011046-12)；中北大学自然科学基金项目．收稿日期：2013—10—31屑和清理切屑的作用，减缓切屑与刀具的黏结及缠作者简介：杜盼盼(1989一)，男，硕士研究生，研究方向为绿绕。同时，OoW切削液中的水滴受热汽化可降低加色制造技术．E—mail：zbdxyjs@163．tom．工区域的温度，这在一定程度可减缓工件表面的硬化56润滑与密封第39卷速度和刀具磨损程度，抑制了积屑瘤和鳞刺的产生，表2切削力测量值降低工作区