低溫切削裝置設計與試驗研究.pdf

1、加工效率低、刀具磨損快以及加工質(zhì)量穩(wěn)定性差等一直是鈦合金等難加工材料切削加工中的難點問題。低溫切削技術在抑制刀具磨損、改善難加工材料表面質(zhì)量等方面具有顯著的優(yōu)勢，但現(xiàn)有的低溫制冷裝置制冷效果有限且很難實現(xiàn)對射流溫度的調(diào)控，為進一步探明不同射流溫度下大進給銑削鈦合金的加工效果，本文設計了一種溫度可控的低溫內(nèi)冷切削裝置，可以對切削區(qū)進行外冷或內(nèi)冷方式的冷卻潤滑，以此為試驗平臺，進行了TC4鈦合金低溫大進給銑削試驗研究，并分析了低溫內(nèi)冷銑削T

2、C4鈦合金深腔槽的加工性能。論文主要研究工作如下：
　　（1）基于現(xiàn)有低溫氣體發(fā)生裝置的技術缺陷和難加工材料的實際加工技術需求，設計了一種溫度可控的低溫氣體射流冷卻潤滑系統(tǒng)，通過控制低溫液氮與常溫空氣的流量及其比例，可實現(xiàn)-196℃~常溫的低溫氣體射流供給，進而對切削區(qū)進行外冷或內(nèi)冷方式的冷卻潤滑。
　?。?）在變射流溫度下進行TC4鈦合金銑削試驗研究，優(yōu)選加工性能良好的低溫射流，應用該低溫射流對TC4鈦合金進行大進給銑削試

3、驗，揭示了切削參數(shù)對切削力和切削溫度的影響規(guī)律以及刀具磨損的變化規(guī)律，并與傳統(tǒng)乳化液切削進行了對比分析，同時對鈦合金典型零件進行低溫高性能切削工藝研究，以上試驗驗證了該低溫射流下大進給銑削鈦合金的優(yōu)勢明顯。
　　（3）基于切削力、刀具磨損和表面粗糙度等試驗對低溫內(nèi)冷銑削鈦合金深腔構(gòu)件進行了研究，并與低溫外冷大進給銑削方式進行了對比分析，結(jié)果表明，采用液氮低溫內(nèi)冷銑削鈦合金深腔構(gòu)件時，可以改善表面加工質(zhì)量，并顯著地降低切削力和減少刀