微量油膜水滴切削加工不锈钢的效果试验研究.pdf

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1、试验研究现代制造工程2010年第2期微量油膜水滴切削加工不锈钢的效果试验研究+刘永姜，王爱玲，王彪，郑智贞(中北大学山西省先进制造技术重点实验室，太原030051)摘要：主要应用微阜油膜水滴切削液，在C620—1普通机床上，通过改变切削速度、进给量以及调整喷嘴的喷射角度，对奥氏体1Crl8Ni9Ti不锈钢材料进行切削加工的效果试验研究。试验结果表明，与干切削、乳化液切削相比，微量油膜水滴切削不仅能够有效地降低切削力和加工表面粗糙度，而且其刀具寿命分别是干切削、乳化液切削的2．28倍和1．6倍。在喷射方向效果研究中，微量油膜水滴在

2、对刀具后刀面和侧面进行喷射的切削加工效果更佳。试验研究表明，微量油膜水滴切削液具有一定的冷却效果和良好的润滑效果。关键词：油膜水滴；切削试验；切削力；刀具寿命；表面粗糙度中图分类号：THl6文献标识码：A文章编号：1671-3133(2010)02--0009----04ExperimentalstudyontheeffectsofoilsonwatermachiningstainlesssteelUUYong-jiang，WANGAi—ling，WANGBiao，ZHENGZlli—zhen(KeyLaboratoryforA

3、MTofShanxi，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：Mainlycarriesou．ttheexperimentalstudiesonthecoolingandlubricationeffectsofOilsonWater(OoW)machiningstainlesssteel(1Crl8Ni9Ti)onthec620一1conventionallathebychangingcuttingspeedsandfeedratesaswellasadjustin

4、gsprayinganglesofthenozzle．TheresultsshowthatOoWcuttingfluidCaneffectivelylowercuttingforcesanddecreasevaluesofthemachinedsurfaceroughnessbycomparingtodrycuttingandemulsion．Also，toollifeofOoWcuttingfluidis2．28timesand1．6timesofdrycuttingandemuhion，respectively．Inthre

5、esprayingdirectionsof00W，sprayingtotoolflankorsidefacehasagoodmachiningaction．Clearly．theseresearchesfurtherdemonstratethat00Wcuttingfluidhasagoodcoolingeffectandabetterlubricatingeffect．Keywords：OilsonWater(oow)；cuttingexperiments；cuttingforces；toollife；surfacerough

6、hess0引言在机械加工行业中，每年消耗大量的冷却切削液，这些切削液由于未经处理就排放或者得不到较好的处理，造成对环境和人们身体健康的危害。1996年9月，IS014000环境标准在欧洲通过以后，欧、美、日等发达国家加大了对切削液污染环境的处罚力度LlJ，并要求企业寻求新的冷却润滑加工方式以代替传统的冷却润滑方式。2003年1月1日我国正式实施“工业生产对环境影响最小原则”的环境保护法，促使企业减少切削液的使用量和切削废液的排放量。切削液在切削加工过程中，主要起冷却、润滑和清洗作用即：1)降低刀具与切屑、刀具与零件被加工表面之间

7、的摩擦；2)带走刀具、切屑和零件被加工表面的大量热量；3)清洗并排屑。此外，切削液还能够影响剪切机理、刀具的磨损和工件表面质量。研究表明，切削液使用量越大，效果越好。然而，切削液也有其自身的缺点，主要表现在不容易循环处理利用，污染土壤和水资源。同时，根据环保要求，切削废液必须经过无害处理，达标后才能排放，这些新的要求也使得企业的生产成本大幅度增加∞】。有研究表明，切削液一项的费用约占零件加工总成本的16％，而刀具费用只占4％”1。另外，采用传统的浇注式加工方法，切削液含有对环境造成破坏的硫、磷和氯等有害成分，这些成分在高温作用下

8、，挥发到空气中，给操作人员的身体健康和社会带来很大的危害。而且，该方式切削液使用量大，增加了制造成本。不锈钢材料由于其较强的耐腐蚀、耐高温能力和良好的机械性能，越来越广泛地应用于航空、航天、石·教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20050204JJ)