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基于不同切削液对钛合金加工性能适配性评价研究 被引量：2
1
作者 贾雪冰 袁益楚 +3 位作者 申博宇 黄信达 张烘州 明伟伟 《工具技术》 北大核心 2025年第5期101-106,共6页
为切削加工钛合金选择更加合适的切削液提供适配性评价方法,本文将两种切削液应用于TC4钛合金的铣削过程中。在两种切削液条件下,从表面形貌、表面粗糙度、显微硬度及残余应力出发,探究不同切削液对加工表面质量的影响规律。采用测力仪... 为切削加工钛合金选择更加合适的切削液提供适配性评价方法,本文将两种切削液应用于TC4钛合金的铣削过程中。在两种切削液条件下,从表面形貌、表面粗糙度、显微硬度及残余应力出发,探究不同切削液对加工表面质量的影响规律。采用测力仪采集切削过程中的力信号,分析连续切削加工状态以及铣削参数对铣削力的影响规律。从钛合金铣削加工时刀具的磨损状况分析刀具后刀面磨损量在恒定铣削参数下随铣削时间变化的规律,并通过光学相机、扫描电子显微镜对刀具磨损形貌进行表征分析。针对切削加工过程中表面粗糙度、表面硬度、残余应力变化趋势等研究,结合切削加工过程中切削力的变化趋势以及刀具后刀面磨损量值,进而对钛合金加工性能适配性进行评价,在加工过程中,同时可以为优化切削液的选择和应用提供依据和方法。 展开更多
关键词 切削液 钛合金 表面质量 适配性
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多能场赋能生物润滑剂微量润滑磨削研究进展
2
作者 吴浩 刘纪新 +7 位作者 周宗明 颜旭 王广 董兰 姬长贺 盛锐 陈云 李长河 《工具技术》 北大核心 2025年第9期1-12,共12页
随着制造业迫切向低碳与可持续转型,生物纳米润滑剂微量润滑磨削由于其优异的冷却润滑与清洁环保的特点,成为浇注式和干磨削技术优选的替代方案。针对其在砂轮工件界面高温高压边界条件下润滑剂失效的技术问题,提出通过能场对生物纳米... 随着制造业迫切向低碳与可持续转型,生物纳米润滑剂微量润滑磨削由于其优异的冷却润滑与清洁环保的特点,成为浇注式和干磨削技术优选的替代方案。针对其在砂轮工件界面高温高压边界条件下润滑剂失效的技术问题,提出通过能场对生物纳米润滑剂微量润滑进行效能提升,改善高温高压条件下纳米生物润滑剂的强化换热与抗磨减摩的摩擦学性能。但是能量场赋能后,润滑介质在磨削区域的理化性质与磨削性能之间的映射关系尚不明晰。为解决上述问题,本文基于摩擦学和传热学对多能场赋能下的纳米生物润滑剂的磨削性能进行综合性评估。对纳米生物润滑剂的抗磨减磨进行分析,针对不同能量场赋能机理进行物理机制研究。低温赋能下,磨削区域的换热行为得到强化;静电雾化后,液滴粒径和接触角进一步改善,雾滴的浸润性提高;超声辅助下,液滴雾化过程中的二次破碎行为得到强化,液滴粒径的均一性发生改善;磁场赋能下,磁性纳米粒子的有序运动显著降低磨削比能,表面质量得到提高。针对多能场下的纳米生物润滑剂磨削的工程与科学瓶颈提出展望,为未来多能场赋能的工业化应用提出理论与技术支持。 展开更多
关键词 磨削 能场赋能 微量润滑 纳米粒子 生物润滑剂 磁场 静电雾化 低温冷风 超声振动
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带电油膜水滴撞击切削壁面的铺展行为
3
作者 芮春华 苏宇 刘锦宇 《工具技术》 北大核心 2025年第10期7-15,共9页
切削过程中,带电油膜水滴撞击壁面的铺展特性对冷却润滑性能具有显著影响。本研究构建可视化试验系统,研究不同电压、外内流量比、内流体类型、撞击距离及壁面材质下的铺展特性。结果表明,施加电压可以提高油膜水滴撞击速度和铺展效果;... 切削过程中,带电油膜水滴撞击壁面的铺展特性对冷却润滑性能具有显著影响。本研究构建可视化试验系统,研究不同电压、外内流量比、内流体类型、撞击距离及壁面材质下的铺展特性。结果表明,施加电压可以提高油膜水滴撞击速度和铺展效果;外内流量比增大导致黏度增大、导电性减弱,抑制铺展;较大的撞击距离增大初始动能,促进铺展;在不同壁面中,油膜水滴在硬质合金表面上的铺展性能更优。 展开更多
关键词 油膜水滴 撞击 铺展系数 动力学行为
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高压冷却条件下高温合金的切削热特性分析
4
作者 李录彬 张志浩 +1 位作者 吴明阳 陈书凝 《工具技术》 北大核心 2025年第10期96-104,共9页
高温合金凭借良好的抗拉强度和抗氧化性等特点成为航空工业零件的优选材料。但其材料导热率低且微观强化项硬度和抗剪切应力高,在切削时易产生较高的切削温度,造成刀具磨损、工件表面质量下降等现象。高压冷却辅助切削技术对于难加工材... 高温合金凭借良好的抗拉强度和抗氧化性等特点成为航空工业零件的优选材料。但其材料导热率低且微观强化项硬度和抗剪切应力高,在切削时易产生较高的切削温度,造成刀具磨损、工件表面质量下降等现象。高压冷却辅助切削技术对于难加工材料的切削加工具有一定的优势,本文基于理论和仿真的方法,研究不同冷却条件、高压冷却液压力、切削参数与刀具倒棱参数对切削高温合金时切削温度的影响规律。结果表明:随着高压冷却液压力的增大,切削温度下降4.11%;随着切削速度的增大,切削温度升高8.93%;随着进给量的增大,切削温度升高2.27%;随着倒棱角度的增大,切削温度升高19.04%;倒棱宽度的变化对切削温度影响较小,切削温度升高0.05%。 展开更多
关键词 高压冷却 高温合金 切削参数 切削温度
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切削油液中常用润滑性添加剂及研究进展
5
作者 鲍沂沂 李谨 刘庆坤 《石油商技》 2025年第1期4-7,共4页
润滑性添加剂可起到维持油膜强度、提高润滑性能、降低切削力等作用,是切削油液中不可或缺的一种添加剂。本文介绍了切削油液中常用的润滑性添加剂及相关研究的进展,为产品研发提供参考。
关键词 切削油 油膜强度 切削力 润滑性能 产品研发 添加剂 研究进展
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最小量冷却润滑精准调控装置研究
6
作者 韩明洋 李帅 +2 位作者 杨虎翼 贾东洲 渠达 《长春工程学院学报(自然科学版)》 2025年第2期61-65,共5页
在涉核材料的加工过程中,常采用的传统浇注式润滑方式导致切削液处理成本高,为解决这一问题,研究了一种数字化的最小量冷却润滑精准调控装置。基于对润滑介质和高压空气的混合,及二者用量的精准调控,结合低温介质辅助射流,将润滑介质和... 在涉核材料的加工过程中,常采用的传统浇注式润滑方式导致切削液处理成本高,为解决这一问题,研究了一种数字化的最小量冷却润滑精准调控装置。基于对润滑介质和高压空气的混合,及二者用量的精准调控,结合低温介质辅助射流,将润滑介质和低温介质协同输送并作用于切削微区,进而改善切削微区的传热和润滑特性。经测试表明,该装置实现了流量误差<1%的润滑介质射流,以及温度<-20℃的低温介质射流。通过冷却润滑介质射流试验研究,分析了润滑介质射流流量、高压空气压力等对射流特性的作用规律,并提出了冷却介质射流温度的准确调控方法。为满足涉核材料在制造过程中的降本增效需求提供了解决方案。 展开更多
关键词 最小量冷却润滑 精准调控 射流特性 数字化
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微纳米气泡技术在切削液性能维护中的应用研究
7
作者 莫文斌 徐磐 张俊庄 《现代工程科技》 2025年第20期81-84,共4页
针对金属切削加工中切削液因污染物积累导致性能劣化等问题,采用微纳米气泡技术进行实验研究。研究发现,微纳米气泡能够通过界面活性作用,促使金属屑和磨损颗粒高效絮凝上浮,1 h内杂质去除率超过80%,显著提升了切削液的润滑性能,延长了... 针对金属切削加工中切削液因污染物积累导致性能劣化等问题,采用微纳米气泡技术进行实验研究。研究发现,微纳米气泡能够通过界面活性作用,促使金属屑和磨损颗粒高效絮凝上浮,1 h内杂质去除率超过80%,显著提升了切削液的润滑性能,延长了刀具寿命;微纳米气泡的界面吸附与破乳作用使油污积累速率减缓约43%,使油水高效分离;微纳米气泡形成的高溶解氧环境和氧化性自由基有效地抑制了微生物繁殖,使切削液pH值和氧化还原电位更为稳定,切削液使用寿命显著延长。采用微纳米气泡技术,实现了切削液多项关键性能的同步改善,降低了维护与废液处理成本,具有良好的工程适用性和推广价值。 展开更多
关键词 微纳米气泡 切削液净化 油水分离
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水基切削液微生物繁殖影响因素及控制手段
8
作者 鲍沂沂 《石油商技》 2025年第5期24-29,共6页
水基切削液腐败变质的直接原因是微生物的大量繁殖。切削液微生物爆发一旦发生,将造成工作液发臭、加工性能下降、锈蚀等一系列问题,产生大量废液,严重危害操作者的健康。本文介绍了水基切削液微生物繁殖的影响因素,从切削液配方、生产... 水基切削液腐败变质的直接原因是微生物的大量繁殖。切削液微生物爆发一旦发生,将造成工作液发臭、加工性能下降、锈蚀等一系列问题,产生大量废液,严重危害操作者的健康。本文介绍了水基切削液微生物繁殖的影响因素,从切削液配方、生产过程控制、配液用水及现场管理维护角度提出了针对性控制手段,为水基切削液的使用及维护提供支持。 展开更多
关键词 水基切削液 微生物繁殖 影响因素
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刀具冷却方式对FGH96高温合金切削温度的影响分析 被引量：1
9
作者 张慧 《工具技术》 北大核心 2024年第11期87-93,共7页
利用有限元模型确定FGH96高温合金的模型参数和力学性能,引入金属切削传热学理论,建立刀具表面温度解析模型,利用切削热来源计算出刀具接触区的切削温度,并提出汽雾冷却的FGH96高温合金冷却方式。以干式冷却、环形浇注和汽雾冷却为实验... 利用有限元模型确定FGH96高温合金的模型参数和力学性能,引入金属切削传热学理论,建立刀具表面温度解析模型,利用切削热来源计算出刀具接触区的切削温度,并提出汽雾冷却的FGH96高温合金冷却方式。以干式冷却、环形浇注和汽雾冷却为实验研究对象,分析各切削参数对高温合金切削性能的影响,包括温度场的径向分布、残余应力、切削力以及切削温度。仿真模拟结果表明:环形浇注、汽雾冷却的孔壁温度对比干式冷却方法分别下降48.8%和109.3%;汽雾冷却残余应力与切削力均最小;切削速度、进给量和切削深度的增加会使切削温度增加,汽雾冷却的最优切削温度为678.59℃,影响切削温度因素依次为进给量>切削速度>切削深度。研究结果揭示了不同冷却方式对这些因素的综合作用,为优化切削工艺和提高加工质量提供了重要依据。 展开更多
关键词 高温合金材料 刀具冷却方式 汽雾冷却 有限元模型 冷却换热 切削温度
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石墨烯/铜混合纳米流体对微量润滑车削304不锈钢的影响
10
作者 裴宏杰 王飞 +1 位作者 朱思伟 张晨阳 《工具技术》 北大核心 2024年第2期50-53,共4页
为了揭示纳米粒子的协同作用机理,以少层石墨烯为载体,纳米铜作为负载金属粒子,在可生物降解润滑油基础上,分别采用分子水平混合和机械混合方法制备了石墨烯/铜混合纳米流体。在确定的石墨烯/铜比例及纳米粒子的质量分数条件下,进行了... 为了揭示纳米粒子的协同作用机理,以少层石墨烯为载体,纳米铜作为负载金属粒子,在可生物降解润滑油基础上,分别采用分子水平混合和机械混合方法制备了石墨烯/铜混合纳米流体。在确定的石墨烯/铜比例及纳米粒子的质量分数条件下,进行了微量润滑切削AISI 304不锈钢的单因素试验研究。结果表明,配方合适的分子水平混合纳米流体协同润滑作用优于机械混合纳米流体,MQL加工时可降低切削温度,提高表面质量,减小刀具磨损。 展开更多
关键词 混合纳米流体 石墨烯 纳米铜 微量润滑 不锈钢
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冷却条件对高速铣削高强钢的影响研究 被引量：1
11
作者 刘振祥 张玉璞 +4 位作者 黄树涛 石海城 许立福 刘成炜 于晓琳 《工具技术》 北大核心 2024年第10期26-30,共5页
在切削速度300m/min、进给量0.04mm/z、轴向切深1mm条件下,对30CrNi2MoVA高强钢进行了高速平面铣削试验,研究了干式切削、风冷、雾化冷却、切削液浇注四种冷却条件对切削力、切削温度和表面粗糙度的影响。结果表明,冷却条件对切削力的... 在切削速度300m/min、进给量0.04mm/z、轴向切深1mm条件下,对30CrNi2MoVA高强钢进行了高速平面铣削试验,研究了干式切削、风冷、雾化冷却、切削液浇注四种冷却条件对切削力、切削温度和表面粗糙度的影响。结果表明,冷却条件对切削力的影响很小,四种冷却条件下的各切削分力相差10N左右,在不同冷却条件下,切削分力均表现为径向力>切向力>轴向力;风冷较干式切削能明显降低切削温度,均表现为切削区温度>切屑温度>工件已加工表面温度,不论是干式切削还是风冷冷却,工件已加工表面温度都较低;不同冷却条件下的工件已加工表面粗糙度值为干式切削>风冷>雾化冷却>切削液浇注,不同冷却方式下的已加工表面粗糙度基本处于同一水平,均可满足Ra 0.1μm的精密加工要求。 展开更多
关键词 高强钢 切削力 切削温度 表面粗糙度 冷却条件
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雾化射流对42CrMo钢车削断屑性能影响的实验研究 被引量：1
12
作者 于振鹏 袁婧 +7 位作者 杨倩倩 黄宗锐 刘安南 赵金富 刘战强 王兵 蔡玉奎 宋清华 《工具技术》 北大核心 2024年第6期65-68,共4页
金属加工过程中,切屑周期性断裂有利于切削过程的稳定进行,实现高质高效加工。雾化射流是一种重要的冷却方式,把压缩空气与切削液混合并断续喷射形成雾状。与切削液溢流冷却相比,雾化射流射出的小液滴渗透性更好,冷却介质能更准确地施... 金属加工过程中,切屑周期性断裂有利于切削过程的稳定进行,实现高质高效加工。雾化射流是一种重要的冷却方式,把压缩空气与切削液混合并断续喷射形成雾状。与切削液溢流冷却相比,雾化射流射出的小液滴渗透性更好,冷却介质能更准确地施加到刀具前刀面和切屑内表面位置。为了探究雾化射流对42CrMo钢车削断屑性能的影响,采用三种冷却方式(干切削、切削液溢流及雾化射流)和两种进给量(0.15mm/r, 0.18mm/r)进行车削实验,对切屑的宏观长度、卷曲半径、切削力和刀—屑接触长度进行观测。在相同的进给量下,采用雾化射流冷却方式可以获得更短的切屑宏观长度、更小的切屑卷曲半径、更小的切削力、更短的刀—屑接触长度以及更小的切屑内表面粗糙度。 展开更多
关键词 雾化射流 车削加工 42CRMO钢 断屑性能
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基于低温微量润滑技术对7050铝合金加工质量的研究 被引量：2
13
作者 贾雪冰 袁益楚 +2 位作者 申博宇 黄信达 张烘州 《工具技术》 北大核心 2024年第2期46-49,共4页
针对传统切削加工过程中大量使用切削液极易对环境和人体造成伤害等弊端,基于绿色环保理念,采用低温微量润滑技术,根据铣台阶、铣槽、制孔等典型加工特征,进行试验件的表面质量粗糙度检测与金相分析,研究7050铝合金在低温冷却条件下不... 针对传统切削加工过程中大量使用切削液极易对环境和人体造成伤害等弊端,基于绿色环保理念,采用低温微量润滑技术,根据铣台阶、铣槽、制孔等典型加工特征,进行试验件的表面质量粗糙度检测与金相分析,研究7050铝合金在低温冷却条件下不同工艺参数对其加工质量的影响。结果表明:在-10℃以下的温度范围内,获得的盲孔表面粗糙度较好;在-60℃~0℃低温微量润滑加工条件下不会对7050铝合金材料的切削加工表面产生过热或过冷影响;在相同低温温度下,内冷孔刀具加工的表面质量较优。 展开更多
关键词 低温 微量润滑 表面质量
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纳米氮化硼切削润滑液在切削加工中的应用 被引量：2
14
作者 冯缘 张晋凡 +1 位作者 朱婷婷 钟雯 《工具技术》 北大核心 2024年第1期118-122,共5页
总结了近年来改性BN在油基切削液和水基切削液两类切削液的研究现状及发展趋势,并对其应用趋势和技术难点进行了分析与讨论,提高BN在液体润滑剂体系中的分散效果、不断降低润滑液成本以及追求绿色环保制备技术将是今后的主要发展方向。
关键词 改性BN 油基切削润滑液 水基切削润滑液
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矿物油/蓖麻油混合乳化液条件下车削45钢的性能研究
15
作者 李宗高 曹同坤 张思国 《工具技术》 北大核心 2024年第8期33-41,共9页
为了减少工业中矿物油切削液对环境的污染并进一步提高冷却润滑性能,制备了新型矿物油/蓖麻油混合乳化液,并将其与矿物油乳化液和蓖麻油乳化液在浇注和微量润滑条件下进行车削45钢试验,基于力的波动情况分析了切削过程的稳定性,测量了... 为了减少工业中矿物油切削液对环境的污染并进一步提高冷却润滑性能,制备了新型矿物油/蓖麻油混合乳化液,并将其与矿物油乳化液和蓖麻油乳化液在浇注和微量润滑条件下进行车削45钢试验,基于力的波动情况分析了切削过程的稳定性,测量了切削力和切削温度,观察了前刀面磨损形貌,并分析了混合乳化液的润滑机理。在此基础上进一步分析了混合乳化液浓度对刀具切削性能的影响。试验结果表明:在浇注和微量润滑条件下,混合乳化液的冷却润滑性能最好。原因是在相同润滑条件下,混合乳化液中的矿物油和蓖麻油在刀—屑界面形成了减摩效果好的协同润滑膜,提高了切削过程的稳定性,降低了刀具的磨损程度。同时发现,随着混合乳化液浓度的增加,切削力、切削温度以及刀具磨损面积逐渐减小,当浓度为20%时,混合乳化液的冷却润滑性能最佳,且刀具的切削性能明显提高。 展开更多
关键词 矿物油/蓖麻油 混合乳化液 协同润滑 切削性能 摩擦磨损
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管道振动的静力分析与动态分析 被引量：2
16
作者 张颖 《今日制造与升级》 2024年第1期88-90,共3页
以某工程项目往复式压缩机振动管道为例,阐述使用CAESARⅡ应力分析软件对管道进行静力分析和动态分析的过程。静力分析计算管道各节点的热位移、一次应力、二次应力以及压缩机管口荷载是否满足要求;动态分析得到管道振动改造需要消除的... 以某工程项目往复式压缩机振动管道为例,阐述使用CAESARⅡ应力分析软件对管道进行静力分析和动态分析的过程。静力分析计算管道各节点的热位移、一次应力、二次应力以及压缩机管口荷载是否满足要求;动态分析得到管道振动改造需要消除的低阶管道固有频率。综合考虑两种分析结果,得到一个平衡点,据此提出合理的减振方案,完成振动管道的改造。 展开更多
关键词 振动改造 管道应力分析 静态载荷 动态载荷
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基于石墨烯纳米流体微量润滑切削GH4169性能的研究
17
作者 马金豪 崔恩照 +1 位作者 郑光明 谷磊 《中国钨业》 2024年第4期72-76,共5页
镍基高温合金GH4169因其优异的综合性能被广泛应用于航空航天等领域。然而,GH4169是一种公认的难加工材料。本研究评价了不同浓度的石墨烯纳米流体热物理性能和摩擦学性能,并基于石墨烯纳米流体微量润滑进行了一系列车削试验,对加工GH4... 镍基高温合金GH4169因其优异的综合性能被广泛应用于航空航天等领域。然而,GH4169是一种公认的难加工材料。本研究评价了不同浓度的石墨烯纳米流体热物理性能和摩擦学性能,并基于石墨烯纳米流体微量润滑进行了一系列车削试验,对加工GH4169时切削温度、加工表面粗糙度及刀具寿命进行了测量。结果表明,与微量润滑切削相比,石墨烯纳米流体微量润滑通过自身高导热性、减摩特性加快散热、减少摩擦生热以及形成润滑膜,有效降低切削温度和加工表面粗糙度,从而提高刀具寿命。 展开更多
关键词 石墨烯纳米流体 微量润滑 切削温度 粗糙度 刀具寿命
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TiO_2纳米微粒-茶皂素水基乳化液的切削行为研究 被引量：18
18
作者 孙蓉 李明静 +2 位作者 高永建 张治军 党鸿辛 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期254-257,共4页
采用溶胶 -凝胶表面修饰法合成了粒径为 4 0～ 6 0 nm的油酸修饰二氧化钛纳米微粒 ,首次尝试以天然产物提取物——茶皂素为表面活性剂将其均匀分散在水中 ,研究了复配体系的抗磨和切削性能 .结果表明 :在有机修饰层和无机纳米核交联作用... 采用溶胶 -凝胶表面修饰法合成了粒径为 4 0～ 6 0 nm的油酸修饰二氧化钛纳米微粒 ,首次尝试以天然产物提取物——茶皂素为表面活性剂将其均匀分散在水中 ,研究了复配体系的抗磨和切削性能 .结果表明 :在有机修饰层和无机纳米核交联作用下 ,复配体系具有较好的减摩抗磨作用 ;最大无卡咬负荷可达 80 4 N,而在茶皂素质量分数达到一定值 (>2 % )时 。 展开更多
关键词 水基乳化液 纳米微粒 茶皂素 切削液 摩擦学性能
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PCBN刀具切削淬硬钢GCr15的磨损实验研究 被引量：17
19
作者 曹永泉 张弘弢 +1 位作者 董海 李嫚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第21期2305-2308,共4页
以PCBN刀具切削淬硬轴承钢GCr15为实验对象,对干湿切削条件下的刀具磨损形式、磨损原因及刀具寿命进行了对比实验研究。实验结果表明:干湿切削磨损形式相似,但干切削时前刀面磨损面积较大;磨损机理主要为摩擦磨损、粘结剂磨损、扩散磨... 以PCBN刀具切削淬硬轴承钢GCr15为实验对象,对干湿切削条件下的刀具磨损形式、磨损原因及刀具寿命进行了对比实验研究。实验结果表明:干湿切削磨损形式相似,但干切削时前刀面磨损面积较大;磨损机理主要为摩擦磨损、粘结剂磨损、扩散磨损和氧化磨损;湿切削比干切削的正常磨损时间稍长一些。 展开更多
关键词 PCBN刀具 于切削 月牙洼磨损 崩刃
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