金屬切工的金屬切割面臨著高熱力損傷的嚴(yán)重挑戰(zhàn)。低溫增強(qiáng)微潤(rùn)滑應(yīng)用于車(chē)削、銑削和磨削,對(duì)降低切削溫度、降低切削力和提高工件表面質(zhì)量有顯著影響。在不同的切削參數(shù)下,低溫或潤(rùn)滑介質(zhì)的單獨(dú)應(yīng)用可能會(huì)對(duì)切削性能產(chǎn)生或增加或減少效果。但在相同的參數(shù)水平下,基于協(xié)同耦合效應(yīng),低溫微潤(rùn)滑的應(yīng)用效果明顯優(yōu)于低溫技術(shù)或潤(rùn)滑技術(shù)的單獨(dú)應(yīng)用,對(duì)抑制刀具故障和表面燒傷發(fā)揮了積極作用,大大提高了工件的表面質(zhì)量?;谖墨I(xiàn)研究,在三種切割方法和相應(yīng)參數(shù)下,低溫微潤(rùn)滑可達(dá)到56.2%、47.4%和41%。
對(duì)于航空航天難加工材料,微潤(rùn)滑熱耗散能力不足限制了其工業(yè)應(yīng)用。低溫增強(qiáng)微潤(rùn)滑是解決其技術(shù)瓶頸的有效手段。然而,低溫和微潤(rùn)滑的供應(yīng)系統(tǒng)、刀具/工件界面的微液滴滲透特性、材料去除機(jī)制、切削力、切削熱、刀具磨損和工件表面質(zhì)量的規(guī)律發(fā)生了新的變化。
工件表面質(zhì)量影響機(jī)制。低溫強(qiáng)化微潤(rùn)滑的疊加冷卻機(jī)制和增強(qiáng)油膜的耐磨、減摩/承載能力可顯著降低切削區(qū)熱力耦合的負(fù)面影響:降低切削熱可防止金屬表面過(guò)度熱塑形,降低切削力可防止表面微裂紋。低溫微潤(rùn)滑技術(shù)可有效減少熱力耦合對(duì)工件表面的損傷。
工件表面質(zhì)量影響機(jī)制。低溫強(qiáng)化微潤(rùn)滑的疊加冷卻機(jī)制和增強(qiáng)油膜的耐磨、減摩/承載能力,可顯著降低切削區(qū)熱力耦合的負(fù)面影響:減少切削熱可以防止金屬表面過(guò)度熱塑形,減少切削力可以防止表面微裂紋。低溫微潤(rùn)滑技術(shù)可以有效減少熱力耦合對(duì)工件表面的損傷。
微量潤(rùn)滑油裝置延長(zhǎng)了刀具的使用壽命,主要通過(guò)加工給刀具全方位冷卻液,微量潤(rùn)滑技術(shù)使刀具溫度更加穩(wěn)定。與傳統(tǒng)的切削液加工相比,微量潤(rùn)滑狀態(tài)下的切削力較小。由于液體顆粒較大,切削液難以進(jìn)入加工點(diǎn),微量潤(rùn)滑產(chǎn)生的懸浮顆粒更容易進(jìn)入加工點(diǎn)于以下工藝的加工。
微量潤(rùn)滑實(shí)際上是與傳統(tǒng)的多油潤(rùn)滑相比提出的。傳統(tǒng)的切削液潤(rùn)滑方法需要回收大量的水基切削液來(lái)解決潤(rùn)滑和冷卻問(wèn)題,實(shí)際上是對(duì)潤(rùn)滑液的大量浪費(fèi)。
我們將微量潤(rùn)滑理解為只提供切割點(diǎn)非常微量的潤(rùn)滑劑。在計(jì)量裝置中,利用壓縮空氣產(chǎn)生油氣混合物,然后將混合物導(dǎo)向刀具切割刃。
在正確調(diào)整潤(rùn)滑系統(tǒng)的條件下,每小時(shí)只需少于20ml的潤(rùn)滑劑就可以在工件和工具之間形成足夠的潤(rùn)滑膜,以達(dá)到潤(rùn)滑效果。在提供微量潤(rùn)滑劑時(shí),工件、機(jī)床和工件保持干燥和無(wú)油。
潤(rùn)滑微量潤(rùn)滑的關(guān)鍵在于油氣混合物準(zhǔn)確地導(dǎo)刀具的切割表面和后部。因此,潤(rùn)滑混合物的供應(yīng)有兩種方式:通過(guò)工具內(nèi)部供油通道的內(nèi)部供應(yīng)、通過(guò)活節(jié)軟管和噴嘴的外部供應(yīng)。