孔金星 邓飞 赵威 何宁†

(1.南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京210016;2.中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所，四川 绵阳621900)

纯铁材料具有优良的塑性变形能力、冲击韧性等综合性能和低廉的价格［1-2］，广泛用于航空仪器仪表、爆轰物理试验、加速器等产品中关键零部件的制造［3-4］.该类材料零件不仅要求极高的尺寸精度，还要求优良的表面质量. 然而，由于纯铁材料的硬度、强度低而塑性、韧性很高，切削时切屑变形大且加工硬化严重，极易形成积屑瘤，切削区摩擦剧烈，刀具磨损快，对零件已加工表面完整性造成不利影响，从而影响纯铁零件的使用性能.

影响工件表面完整性的因素有刀具几何参数和涂层、切削工艺参数、刀具磨损和冷却润滑方式等［5-8］.良好的冷却润滑能有效减小刀/屑和刀/工间的摩擦和磨损，带走切削区内产生的热量以降低切削温度，减少切削过程中的塑性变形并抑制积屑瘤和鳞刺的生长，减小刀具磨损并获得优良的工件表面完整性［8-9］.Rotella 等［8］研究了干切、微量润滑(MQL)和低温冷却在不同切削速度和进给量时对Ti6Al4V 表面完整性的影响，认为低温冷却是提高产品表面质量的重要途径.Umbrello 等［10］的试验证明低温空气冷却时能减小车削52100 钢的白层厚度并降低表面显微硬度值. Fritz 等［11］采用普通冷却、高压水冷、MQL 和液氮低温冷却4 种冷却润滑方式加工γ-TiAl 合金材料，认为低温冷却可以有效降低切削区的热冲击，在减小刀具磨损和提高表面质量方……