在刀-屑界面持续润滑刀具切削45钢的性能及润滑机理
2021-10-29曹同坤徐英涛谈庆瑶
中国机械工程 2021年20期
关键词:界面
曹同坤 徐英涛 谈庆瑶
青岛科技大学机电工程学院,青岛,266061
0 引言
在切削加工过程中存在着强烈摩擦,目前,国内外减小刀具摩擦磨损的主要办法是使用具有一定润滑作用的切削液,但切削液的制造、使用、处理及排放需消耗大量的能源和资源,并且切削液在各个时期均会对环境造成严重的污染,严重破坏了生态环境,危害人体健康。在保持刀具润滑的情况下,国内外学者对减少切削液的使用进行了诸多研究。
最少量润滑(minimal quantity lubrication,MQL)技术是将压缩空气与润滑液混合气化后,喷射到加工区进行润滑。MQL 技术使用植物油或脂油,且用量极少[1]。目前国内外学者对MQL进行了大量实验研究[2-4],包括切削力、切削温度、加工表面粗糙度和刀具磨损等。研究结果表明,通过采用优化的微量润滑切削工艺参数,MQL 表现出优良的切削加工性能,能获得比传统润滑更小的表面粗糙度。然而,MQL存在着同传统浇注切削类似的难题——切削液难以进入到刀-屑接触面内部。另外,MQL 并非一种绝对绿色无污染的冷却润滑方式,空气中的油雾颗粒会对环境空气质量和人体安全产生一定的危害。
自润滑刀具是指刀具材料本身具有一定的减摩、抗磨和润滑功能,可在无外加润滑液或润滑剂的条件下实现自润滑切削加工。添加固体润滑剂的自润滑刀具是将固体润滑剂直接添加到刀具基体材料中[5-7],在切削过程中,固体润滑剂受到摩擦、高温等作用而析出,起到润滑效果,因此在其整个生命周期内始终具有润滑效果。……
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