多种气流体冷却方式的淬硬钢深切高速铣削研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）多种气流体冷却方式的淬硬钢深切高速铣削研究白海平二零一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111501032广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）多种气流体冷却方式的淬硬钢深切高速铣削研究白海平指导教师姓名、职称：吴世雄副教授企业导师姓名、职称：无专业或领域名称：机械工程学生所属学院：机电工程学院论文答辩日期：2018年5月25日ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster（Maste

2、rofEngineeringScience）ResearchonsomeCoolingMethodsinHigh-SpeedDeepMillingofhardenedsteelCandidate:BaiHaipingSupervisor:WuShixiongMay2018SchoolofElectro-mechanicalEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要淬硬模具钢的硬度为50HRC以上，因其高硬度、高耐磨性等优点被

3、越来越广泛地用来制造精密模具。采用高速铣削的方法来加工淬硬模具钢，不仅可以提高生产效率，同时也保证了模具的加工精度和表面质量，减少制造费用。深切高速铣削，可以进一步地提高切削效率，但随之带来一些负面问题：铣削力较大，热量较多，刀具磨损较快。采用有效的冷却润滑条件，可以改善切削摩擦状态，有效降低切削温度，抑制刀具磨损。铣削中常用的冷却润滑方法根据切削介质的状态可分为：自然冷却的干切削、切削液、微量润滑（MQL）、低温微量润滑等。根据淬硬模具钢的特点，找到适合于大切深下的淬硬钢高速铣削的润滑方法，将会大大提高刀具寿命和加工质量。因此，有必要开展深切

4、高速铣削的冷却润滑方式研究。本文以P20淬硬模具钢为研究对象，对大的轴向切深下三种冷却润滑方式展开研究，分别从铣削力、切屑、刀具磨损及机理等方面，通过对比分析与研究发现，空气风冷方式的加工效果最好，其次是油膜水滴，MQL方式最差。本文主要从以下几个方面展开研究：首先，对不同切削速度下的深切高速行切铣削施加空气风冷，研究其铣削力、切屑、刀具磨损的变化特征，研究相应刀具磨损机理。其次，对不同切削速度下的深切高速行切铣削施加油膜水滴，研究其铣削力、切屑、刀具磨损的变化特征，研究相应刀具磨损机理。然后，对不同切削速度下的深切高速行切铣削淬硬钢施加MQL

5、，研究其铣削力、切屑、刀具磨损的变化特征，研究相应刀具磨损机理。最后，将空气风冷、油膜水滴、MQL这三种方式的深切高速铣削的力、热、温度、磨损及机理进行对比分析，以掌握几种冷却方式的加工特征及加工机理。关键词：高速铣削，深切铣削，微润滑，涡流管I广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTThehardnessofhardenedmouldsteelismorethan50HRC.Becauseofitshighhardnessandwearresistance,itismoreandmorewidelyusedinprecisionmolds.T

6、heprocessingofhardenedsteelbyhighspeedmillingcannotonlyimprovetheproductionefficiency,butalsoensurethemachiningaccuracyandsurfacequalityofthedie,andreducethecostofmanufacturing.High-speeddeepmillingcanfurtherimprovethecuttingefficiency,butsomeproblemslowertheprocessingeffect

7、,suchas:themillinglargerforce,thehigherheat,andToolwearintensification.Theadaptivecoolingandlubricationconditionscanimprovethecuttingfrictionstate,reducethecuttingtemperatureandinhibittoolweareffectively.Thecommonlyusedcoolingandlubricationmethodsinmillingcanbedividedintodry

8、cutting,cuttingfluid,minimumquantitylubrication(MQL)andcryogenicminimumquan