微量潤(rùn)滑（MQL）切削是一種綠色加工技術(shù)。為了解MQL系統(tǒng)對(duì)加工殘余應(yīng)力影響,通過(guò)45鋼車(chē)削正交試驗(yàn),研究MQL系統(tǒng)的空氣壓力、潤(rùn)滑液用量、噴射距離、油霧溫度對(duì)加工殘余應(yīng)力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:油霧溫度對(duì)加工殘余應(yīng)力的影響最大,潤(rùn)滑液用量也有一定的影響,空氣壓力和噴射距離的影響不顯著;油霧溫度降低,殘余（拉）應(yīng)力變小;潤(rùn)滑液用量增加,殘余（拉）應(yīng)力變小;MQL系統(tǒng)對(duì)加工殘余應(yīng)力的影響機(jī)制是通過(guò)改變油霧的冷卻能力和滲透性,改變殘余應(yīng)力熱力耦中的熱效應(yīng)。 

【文章來(lái)源】：機(jī)床與液壓. 2020,48(13)北大核心

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【部分圖文】：

試驗(yàn)設(shè)備

油霧溫度和潤(rùn)滑液用量對(duì)殘余應(yīng)力影響的試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示,圖2(a)顯示殘余(拉)應(yīng)力隨油霧溫度的降低而變小,這表明降低MQL的油霧溫度可以有效地降低加工殘余(拉)應(yīng)力。降低油霧溫度可以提高冷卻性能和滲透性,形成強(qiáng)冷作用,從而對(duì)殘余應(yīng)力的熱效應(yīng)產(chǎn)生影響。根據(jù)以往研究,常溫MQL的冷卻機(jī)制主要是相變汽化吸熱,其次是熱交換吸熱。油霧溫度降低時(shí),油霧的熱交換能力大幅度提升,冷卻性能顯著提高,直接明顯降低切削溫度;另外,低溫油霧可以改善滲透性,提高切削區(qū)深處的潤(rùn)滑液膜生成能力,優(yōu)化刀具-工件-切屑接觸面的摩擦,減少摩擦發(fā)熱,間接減少切削熱。所以低溫油霧可以顯著強(qiáng)化冷卻性能,通過(guò)直接和間接的方法減少切削熱,也就可以大幅度地降低工件表面熱效應(yīng),從而降低殘余(拉)應(yīng)力值。圖2(b)顯示隨著潤(rùn)滑液用量的增加,殘余(拉)應(yīng)力減小。MQL油霧是由氣體和潤(rùn)滑液顆粒組成,油霧的相變吸熱是由潤(rùn)滑液顆粒來(lái)完成,交換吸熱則由氣體和潤(rùn)滑液顆粒共同進(jìn)行,由于液體比熱容遠(yuǎn)大于氣體,所以液體熱交換能力要大于氣體。MQL潤(rùn)滑液用量本來(lái)就很少,即使?jié)櫥河昧可倭吭黾?油霧中潤(rùn)滑液顆粒比例也大幅增大,既提高相變汽化吸熱能力,同時(shí)也提高熱交換能力,所以油霧的冷卻能力得到明顯提高。另外,油霧中液體顆粒的增加,也可以改善切削區(qū)深處的潤(rùn)滑油膜的形成,可以起到改善摩擦、減少切削熱的作用。因此,潤(rùn)滑液用量的增加可以抑制熱效應(yīng),降低殘余(拉)應(yīng)力。理論上噴射距離改變時(shí),空氣壓力和潤(rùn)滑濃度都會(huì)改變,對(duì)油霧的冷卻性能和滲透性都會(huì)有影響,從而影響到熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng),最后影響殘余拉應(yīng)力。試驗(yàn)結(jié)果顯示噴射距離對(duì)殘余應(yīng)力影響微小,說(shuō)明噴射距離需要大幅度變化才能體現(xiàn)出作用效果,小范圍的噴射距離變化,它對(duì)殘余應(yīng)力的影響受到劇烈的切削活動(dòng)和復(fù)雜的熱力耦合的抑制,無(wú)法明顯體現(xiàn)出來(lái),基本可以忽略不計(jì)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]新型低溫MQL裝置的研制與難加工材料低溫高速切削機(jī)理研究[D]. 蘇宇.南京航空航天大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3329860