為研究在不同潤(rùn)滑方式下銑削刀具的磨損過程,通過數(shù)顯式測(cè)量顯微鏡記錄了刀具后刀面磨損數(shù)值并繪制了后刀面磨損量隨銑削時(shí)間的變化曲線,如圖3所示。本試驗(yàn)中,使用刀具為可轉(zhuǎn)位立銑刀,刀片材料為硬質(zhì)合金(直徑32 mm,齒數(shù)為2齒),銑削寬度為32 mm。主軸轉(zhuǎn)速為2 000 r/min,銑削深度為0.5 mm,每齒進(jìn)給量為0.075 mm。傳統(tǒng)切削過程中使用的乳化液用量約為20 L/h,MQL切削過程中潤(rùn)滑劑使用量為140 mL/h。需要指出的是,微量潤(rùn)滑技術(shù)是將潤(rùn)滑劑霧化為細(xì)小霧粒,再噴射至加工區(qū)域。由于環(huán)境及現(xiàn)場(chǎng)氣源壓力等因素的影響,在霧粒噴射過程中,潤(rùn)滑劑會(huì)有部分消耗。
噴嘴的安放位置對(duì)潤(rùn)滑劑使用量及切削效果也存在一定影響,本試驗(yàn)中噴嘴的噴射方向與刀具進(jìn)給方向之間呈135°。
在切削過程中前后刀面與工件間存在劇烈摩擦作用,切削區(qū)溫度也逐漸升高。金屬受熱軟化,刀尖處出現(xiàn)粘結(jié),又由于本試驗(yàn)材料的高強(qiáng)度特性,刀具在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入劇烈磨損階段。傳統(tǒng)的澆注式冷卻方法可降低切削區(qū)的溫度,有效抑制刀尖處的粘結(jié)量。然而,較大的溫差容易導(dǎo)致金屬產(chǎn)生急冷效應(yīng),使刀具表面硬度及脆性增加,出現(xiàn)崩刃現(xiàn)象并加速刀具磨損進(jìn)程。干式切削不施加任何的冷卻潤(rùn)滑,切削區(qū)環(huán)境惡劣,溫度急劇增加,粘結(jié)現(xiàn)象十分嚴(yán)重,刀具硬度迅速降低,磨損過程非常明顯。微量潤(rùn)滑雖然使用少量潤(rùn)滑劑,但對(duì)降低刀具—切屑、刀具—工件的摩擦作用顯著,且不會(huì)產(chǎn)生急冷作用,保持了刀具的硬度,有效抑制刀具粘結(jié)及擴(kuò)散磨損的進(jìn)程。
文章摘自:多普賽微量潤(rùn)滑技術(shù)網(wǎng)