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微量润滑条件下微织构刀具车削钛合金的表面完整性研究
钛合金在航空航天等重要行业有着突出的应用及持续增长的市场需求,但钛合金的加工一直是一个挑战,在切削加工过程中,刀具—切屑间的剧烈摩擦及随之形成的剧烈热力耦合作用,严重影响到工件的切削加工性和已加工表面质量。本文从减小摩擦的角度,制备出表面微织构刀具,并在润滑条件下使用微织构刀具车削钛合金工件,对微织构刀具的切削性能和已加工工件的表面完整性进行研究。
主要研究工作包括:首先,使用纳秒激光加工技术制备了三种微织构刀具:微槽形织构刀具(MCT)、微孔形织构刀具(MHT)、网格形织构刀具(MGT),织构加工于刀具前刀面上;通过测试不同液体在织构刀具和无织构刀具(NT表面的接触角,发现切削液和切削油在各刀具表面的接触角均小于90°,而纯净水在MGT表面的均值接触角大于90°;通过进行摩擦磨损试验,研究了所制备织构刀具的摩擦磨损性能,结果发现,相比干摩擦的工况,油润滑条件下各刀具表面的摩擦系数均明显降低,织构间距为200μm时,MCT、MHT、NT的摩擦系数值都趋近于0.2,MGT的摩擦系数约为0.4;分析了在润滑条件下微织构刀具表面的润滑机制。 ...
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