作者:段躍初
導(dǎo)語(yǔ):在現(xiàn)代制造業(yè)中,難加工材料的加工一直是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。研究表明,刀尖溫度升高是導(dǎo)致刀具壽命短的主要原因之一。本文將介紹如何通過(guò)冷卻技術(shù)降低刀尖溫度,提高難加工材料的加工效率。
一、刀尖溫度對(duì)刀具壽命和加工質(zhì)量的影響
在難加工材料的加工過(guò)程中,刀具與工件之間的摩擦?xí)a(chǎn)生大量熱量。這些熱量會(huì)導(dǎo)致刀具的前刀面和側(cè)面出現(xiàn)粘著磨損和擴(kuò)散磨損,加速熱塑性變形,從而降低刀具的壽命和加工精度。
二、冷卻技術(shù)在降低刀尖溫度中的應(yīng)用
為了降低刀尖溫度,提高刀具壽命和加工質(zhì)量,人們?cè)诠?yīng)冷卻液的情況下進(jìn)行切削。傳統(tǒng)的冷卻劑供應(yīng)方法僅在低壓下有效冷卻切割區(qū)域周圍的區(qū)域,當(dāng)產(chǎn)生較高的切割熱量時(shí),流體會(huì)蒸發(fā)形成高溫蒸汽屏障,大部分供應(yīng)的流體不會(huì)滲透到切割區(qū)附近的區(qū)域。
三、高壓冷卻液的優(yōu)勢(shì)
近年來(lái),高壓冷卻液技術(shù)逐漸應(yīng)用于難加工材料的加工過(guò)程中。高壓冷卻液可以克服傳統(tǒng)冷卻劑供應(yīng)方法的缺陷,有效降低刀尖溫度,減少刀具磨損,提高加工質(zhì)量。
四、超高壓冷卻介質(zhì)(UHPC)對(duì)刀具磨損和加工質(zhì)量的影響
在本研究中,作者設(shè)計(jì)了具有內(nèi)部冷卻劑噴嘴(前刀面和后刀面)的端銑刀原型,并進(jìn)行了CFD(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))模擬,以找出冷卻劑主要滲入后刀面切削區(qū)的相對(duì)有效的冷卻劑供應(yīng)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,使用超高壓冷卻介質(zhì)(UHPC)可以顯著降低刀具磨損,改善工件材料的粗糙度。
五、結(jié)論
通過(guò)使用高壓冷卻液和超高壓冷卻介質(zhì)(UHPC),可以有效降低難加工材料加工過(guò)程中的刀尖溫度,延長(zhǎng)刀具壽命,提高加工質(zhì)量。這為現(xiàn)代制造業(yè)在加工難加工材料提供了一種新的技術(shù)手段,具有廣泛的應(yīng)用前景。
在未來(lái),我們還將繼續(xù)研究冷卻技術(shù)在難加工材料加工中的應(yīng)用,尋找更加高效、環(huán)保的冷卻方法,以推動(dòng)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考資料:
A Study on Prototype of End Mill for Ultra-High Pressure Coolant Supplying from Flank Surface Side Using Fluid Simulation | Scientific.Net
https://www.scientific.net/AST.139.3