植物油切削液在拉削加工过程中的应用研究*
2020-03-04杨永丰屠春晖何利华
杨永丰,屠春晖,倪 敬,*,何利华
(1.杭州电子科技大学 机械工程学院,浙江 杭州 310018;2.浙江百立机械有限公司,浙江 绍兴 312000)
0 引 言
拉削加工是采用拉刀,逐齿依次从工件上切下很薄的金属层,使表面达到较高的尺寸精度和较低的粗糙度的加工方式,广泛应用于航空航天、能源、模具和汽车等行业[1-2]。拉削加工过程中,因为其单次拉削负载较大(超过10 kN),刀-工-屑接触区域温度较高,在加工过程中通常都会向加工区域施加切削液,以降低摩擦磨损,提高加工质量。
工业切削液多以矿物油为主要成分,并加入润湿剂、极压添加剂等,具有一定毒性,在使用中会危害操作工人身体健康,同时,其后续的回收处理也会造成一定的环境污染[3]。植物油具有低毒性、环境友好性以及良好的可降解性等优点,因此,为拉削加工找寻一种合适的植物油切削液,具有非常重要的理论与工程实际意义。
已有的研究表明:在某些加工特性方面,植物油的加工性能要优于矿物油[4]。ELGNEMI T等[5]证明了在切削过程中,植物油在减少切削力和改善刀具磨损方面发挥了重要作用;HOSSEINI T A等[6]采用了可生物降解植物油与压缩空气相结合的喷射模式来车削Inconel 706,与溢流模式相比,该方式减少了切削液的消耗,降低了切削力、切削温度和工件表面粗糙度;SHOKRANI A等[7]在铣削Inconel 718时,使用了由低温液氮和MQL菜籽油组成的新型混合冷却系统,结果表明:该混合方式与传统冷却方式相比,刀具寿命有着成倍的提高;AJAY V B S等[8]在AISI 1040钢的车削过程中,使用了MQL作用下的椰子油,发现椰子油具有良好的润滑性,易于在刀具和工件上吸附,减小了刀具磨损和摩擦系数,提高了工件的表面质量;……
