冷却润滑对纯铁车削刀具磨损的影响机理

发布时间：2018-11-12 19:44

【摘要】：合适的冷却润滑方式是改善切削摩擦,降低切削温度和切削力,提高刀具寿命的关键技术.采用干切、水冷、微量润滑(Minimum quantity lubrication,MQL)以及菜籽油润滑等四种方式进行了不同工艺参数下纯铁材料的车削试验,研究了冷却润滑方式对纯铁车削刀具磨损的影响机理.结果表明:纯铁车削时刀具磨损形态以主、副切削刃处的沟槽磨损和后刀面磨损为主,前刀面上黏结有工件材料并形成积屑瘤;MQL条件下的刀具寿命最长,而水冷时最小;扩散磨损、氧化磨损和黏结磨损是纯铁车削刀具的主要磨损机理;四种冷却润滑方式下切削力、前刀面与切屑间平均摩擦系数和表面显微硬度的显著差异是造成刀具寿命明显不同的根本原因.
[Abstract]:Proper cooling lubrication is the key technology to improve cutting friction, reduce cutting temperature and cutting force, and improve tool life. The turning experiments of pure iron under different technological parameters were carried out by dry cutting, water cooling, micro lubricating (Minimum quantity lubrication,MQL) and rapeseed oil lubrication. The influence mechanism of cooling lubrication on tool wear of pure iron turning was studied. The results show that the tool wear pattern of pure iron turning is mainly groove wear and rear tool surface wear at the main and auxiliary cutting edge, and the tool life is the longest in MQL, and the lowest in water cooling, and there are bonded workpiece materials on the front tool surface to form chip-forming nodules. Diffusion wear, oxidation wear and bonding wear are the main wear mechanisms of pure iron turning tools. The significant differences in cutting force, average friction coefficient and microhardness between the front cutter and chip under four cooling lubrication modes are the fundamental reasons for the obvious difference in tool life.
【作者单位】： 南京航空航天大学机电学院;中国工程物理研究院机械制造工艺研究所;
【基金】：中物院超精密加工技术重点实验室(ZZ13015) 国家自然科学基金(51375236)资助~~
【分类号】：TG51;TG501

【参考文献】

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5 徐东鸣;黄明;夏志辉;;金属陶瓷车削纯铁材料的切削性能研究[J];现代制造工程;2011年05期

【共引文献】

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本文编号：2328038