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冷风切削技术的实验研究针对滚齿加工中大量使用油剂冷却液带来严重环境污染这一问题,重庆大学机械工程学院以数控滚齿机为平台,对低温冷风射流这一绿色切削技术进行了试验研究。通过低温冷风射流和常规油剂冷却对45钢的加工对比试验,探讨了低温冷风射流对刀具磨损和工件齿面粗糙度的影响机理;并运用正交试验法安排试验,通过极差和方差分析,分别寻找出了最佳的低温冷风切削参数及各因素对齿面粗糙度影响的显著度。试验结果显示,相对于常规油冷切削,低温冷风射流技术具有明显的优势,能有效地降低切削区温度,减少刀具磨损和降低齿面粗糙度值;正交试验获得的最佳的冷风切削参数为:冷风温度-35℃,进给量0.3mm/r,有微量润滑。49736
南京航空航天大学通过研究设计制造了新型低温冷风发生装置,并在此基础上对难加工材料进行了冷风切削试验研究。主要工作如下:1、在总结了目前低温冷风发生装置的研究现状的基础上,提出了使用组合制冷的方式来开发新型低温冷风发生装置。2、提出了新型低温冷风发生装置的工作原理,并在此基础上设计并制造了新型低温冷风发生装置。3、对设计制造的冷风发生装置进行了全面的性能测试,结果证明设计制造的低温冷风发生装置满足了设计要求。该装置可以提供质量流量为10g/s、压力为0.6MPa的-30℃的低温冷风,且制冷速度快、调节响应能力较好,适合于推广应用。4、利用新型低温冷风发生装置提供的冷风,在不同的冷却润滑条件下,对三种难切削材料进行了对比切削试验。
在金属切削三个基本条件中，鉴于机床条件、刀具条件的进步论文网，更显得改善冷却条件的重要；用低温空气代替切削剂，是改善冷却条件的新办法。重庆成田低温加工技术有限公司和哈尔滨汽轮机厂有限责任公司通过冷风切削技术的机理、冷风切削加工系统和冷风切削技术的应用。结合生产实践，从质量、效率及成本等用户最关心的问题进行了较详细的论述。并提出采用冷风切削技术进行新一代清洁化机床工具产品结构调整时应该研究的一些课题。在万能工具磨床 (刀具磨床)、铲齿磨床和拉刀磨床精磨刀具时，由于机床结构的原因，就无法使用切削液。这时，由于失去了切削液的冷却作用，加工时磨削温度会迅速升高，不宜采用较大的磨削用量来完成刀具的精磨加工。同时，由于采用干式磨削，如果切削用量选择不合理，刀具表面极易出现烧伤、裂纹等缺陷。 这些都将直接影响到刀具的精磨质量和使用寿命并增加制造成本，两公司通过干式冷风切削技术在磨削中的应用研究发现使用干式(准)冷风切削工艺能够很好的解决上述难题。
传统的金属切削机床,大多是按湿式切削理念设计制造的,而湿式切削方法大量使用的油基或水基切削液,是一大公害。重庆市机械工程学院研究发现:因为,膜态沸腾等的原故,大量油剂喷淋,刀具的切削点难与获得连续而有效的冷却和润滑。于是在院学术年会上提出了用冷风切削技术改造传统设备后的应用实例,特别对加工几种难切削材料的直接效率作了介绍。
针对在不同的低温冷风方式下高速切削加工高温合金材料时涂层硬质合金刀具和陶瓷刀具磨损的微观形貌,对刀具磨损机理进行研究,揭示低温冷风方式下高速切削时涂层硬质合金刀具和陶瓷刀具磨损的规律。 采用正交试验方法,组合多组切削参数,在冷风降温条件下,对切削力实时数据进行采集。直观上,对比分析了干式切削力和冷风切削力的大小;理论上,运用最小二乘法原理,对实验数据进行多元线性回归分析,建立了适用于冷风加工条件下的切削力经验公式,从而找到了冷风条件下切削力的变化规律。