[发明专利]一种确定带涂层刀具的切削加工绿色冷却方式的方法

说明书

本发明公开一种确定带涂层刀具的切削加工绿色冷却方式的方法，其包括以下步骤：切削试验步骤：采用带涂层刀具进行切削加工试验，切削加工试验时采用干切削的冷却方式，切削加工至刀具的磨损值达到设定的失效磨损值；扫描步骤：扫描切削试验后的刀具的磨损形貌；确定步骤：根据所述磨损形貌确定适合所述刀具的绿色冷却方式。本发明的方法根据切削磨损情况选择合适的绿色冷却方式，从而较好地发挥了绿色冷却的效果，提高刀具的切削特性，降低刀具磨损，提高刀具使用寿命和加工质量，还可以降低企业的生产成本。

技术领域

本发明涉及刀具制造技术领域，具体涉及一种确定带涂层刀具的切削加工绿色冷却方式的方法。

背景技术

近些年来，随着绿色制造技术的研究与发展，在切削加工中应用绿色冷却方式已经成为一种不错的选择。不锈钢是一种难加工材料，切削加工性很差，加工时切削温度高、刀具磨损快。冷却方式在切削难加工材料的过程中扮演了一个非常重要的角色。传统的切削加工中常常使用大量切削液进行漫灌式冷却，这带来了环境污染和生产成本高等问题。而绿色冷却技术能比肩、甚至在优于切削液切削加工的刀具性能和工件质量的情况下，可最大程度上降低切削液带来的油雾和排放污染以及过度使用造成的资源浪费问题。绿色冷却作为绿色制造的关键技术之一，已经发展出多种冷却润滑技术，包括：微量润滑技术(MQL)、液氮冷却技术(LN)、水蒸汽冷却技术、超临界二氧化碳冷却技术(ScCO₂)、干切削(Dry)、油膜附水滴冷却润滑技术(OoW)等。

不同涂层的刀具有着不一样的切削性能，对于切削加工不锈钢时选用何种冷却方式更为恰当，需要加以权衡，以获得最佳的加工效果。但现有技术中，切削过程中采用的绿色冷却方式没有科学地选择合适的绿色冷却方式，不能较好地发挥绿色冷却的效果。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中切削加工不锈钢时没有科学地选择合适的绿色冷却方式而导致无法较好地发挥绿色冷却效果的缺陷，提供一种确定带涂层刀具的切削加工绿色冷却方式的方法，该方法根据切削磨损情况选择合适的绿色冷却方式，从而较好地发挥了绿色冷却的效果，提高刀具的切削特性，降低刀具磨损，提高刀具使用寿命和加工质量，还可以降低企业的生产成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种确定带涂层刀具的切削加工绿色冷却方式的方法，其包括以下步骤：

切削试验步骤：采用带涂层刀具进行切削加工试验，切削加工试验时采用干切削的冷却方式，切削加工至刀具的磨损值达到设定的失效磨损值；

扫描步骤：扫描切削试验后的刀具的磨损形貌；

确定步骤：根据所述磨损形貌确定适合所述刀具的绿色冷却方式。

刀具在对不锈钢进行切削加工的过程中，不可避免地会磨损刀具，而不同的绿色冷却方式的冷却机理和喷雾特性都不一样，绿色冷却方式的润滑原理是：润滑剂以雾状物的形式渗透到刀具-切屑加工接触区域的毛细管中。因此，降低刀具-切屑加工接触区域的摩擦系数，进一步提高刀具加工性能。发明人经过研究发现，磨损的形式会影响绿色切削液的渗透性，进而影响冷却效果。选取适配于该种磨损形式的绿色冷却方式，可以把冷却润滑效果发挥到最好，提高刀具的切削特性，降低刀具磨损，提高刀具使用寿命和加工质量，还可以降低企业的生产成本。

进一步的，所述磨损形貌为刀具的前刀面的弧坑磨损形貌。

进一步的，所述磨损形貌分为椭圆型形貌、半圆型形貌、直线型形貌。

进一步的，所述椭圆型形貌为磨损边界由第一弧线和第二弧线围合而成，且所述第一弧线和所述第二弧线的的弯曲方向相反；所述半圆型形貌为磨损边界由第三弧线和第一直线围合而成；所述直线型形貌为所述磨损边界由第一曲线和第二曲线围合而成，且所述第一曲线和第二曲线的最大间距小于所述第三弧线和第一直线之间的最大间距。