汽霧冷卻下切削GH4169切削溫度仿真與試驗分析

馮新敏,董慶尚,胡景姝,王柏惠

(哈爾濱理工大學(xué) 機械動力工程學(xué)院,哈爾濱 150080)

GH4169具有高韌性、高強度、耐磨性、耐腐蝕性,被廣泛的應(yīng)用在航空航天等行業(yè)[1],但其在切削加工過程中存在切削溫度高、切削力大、加工硬化嚴(yán)重、刀具易磨損等問題[2-3]。因此在GH4169切削加工過程中加入冷卻潤滑條件,降低切削溫度、減小刀具磨損、提高刀具壽命尤為重要。傳統(tǒng)澆筑式的冷卻方法在切削加工過程中,由于切削液的用量大導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加,環(huán)境污染以及對人體健康危害大[4-5]。需要在GH4169的切削加工中滿足更好的冷卻條件：冷卻性能好、成本低、環(huán)保。

許多學(xué)者研究了切削GH4169不同的冷卻方式對刀具壽命的影響。彭銳濤等[6]分別在澆筑式切削、干切削和定向內(nèi)冷切削3種環(huán)境下切削高溫合金,分析定向內(nèi)冷車刀的切削性能。Rahman等[7]在銑削GH4169的試驗中發(fā)現(xiàn):微量潤滑切削與干切削和澆筑式切削相比具有更好的潤滑效果和冷卻效果,在切削過程中能夠有效地降低切削力。Polvorosa等[8]研究在GH4169切削過程中不同冷卻劑壓力對刀具磨損的現(xiàn)象。Musavi等[9]在切削液中加入納米顆粒研究納米流體對刀具磨損形貌的影響。Behera等[10]在高壓冷卻、低溫冷卻、微量潤滑、納米流體微量潤滑下切削GH4169,分析GH4169的切削性能以及在切削過程中的刀具壽命。

還有學(xué)者研究了汽霧冷卻技術(shù)。汽霧冷卻技術(shù)是一種復(fù)雜、高效的冷卻方式,影響其換熱效果的因素非常多,包括流量、壓力、霧滴的大小及其分布、霧滴的噴射速度及噴射角度等[11]。……