秦长江，胡自化，袁彪，汤爱民，罗胜，杨志平

（1.湘潭大学 机械工程学院，湖南 湘潭 411105；2.株洲钻石切削刀具股份有限公司，湖南 株洲 412007）

钛合金因具有抗冲击性好、耐腐蚀性能优良及高温和低温稳定性好等优点，在汽车、航空、和航海等领域得到广泛应用[1-3]。但钛合金同时具有导热系数小、高温化学活性高以及弹性模量低等特性，属典型难加工材料。在切削过程中，刀具切削温度高，工件和刀具材料在高温下容易发生粘结，导致刀具磨损严重，耐用度降低，进一步影响钛合金已加工表面质量，从而制约加工零件的使役性能[4-6]。硬质合金刀具有硬度高、耐磨性好和成本低等优点，已成为加工钛合金的主流刀具[7]。为降低刀具切削温度，减缓刀具磨损，提高硬质合金刀具加工TC4钛合金的表面质量，国内外学者对此进行了大量的研究。Venugopal等[8]在干切和低温条件下进行了硬质合金刀具切削 TC4钛合金的对比试验研究，结果表明：低温条件下加工钛合金的表面缺陷及表面粗糙度显著减小。Jerold等[9]开展了低温液氮与低温 CO2冷却方式对 TC4钛合金切削性能的影响研究，结果表明，与低温液氮冷却相比，采用低温 CO2冷却方式加工TC4钛合金，表面粗糙度最大程度上降低了 48%。Shokrani等[10]在-197 ℃液氮、常温干切和常温水冷的条件下进行了硬质合金刀具切削Ti6Al4V合金的对比试验研究，结果表明，-197 ℃低温液氮冷却加工与常温干切、使用冷却液加工相比，工件已加工表面粗糙度分别降低了 39%和 31%。赵威等[11]以氮气和……