低温冷风射流冷却对切削温度的影响实验

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低温冷风射流技术在滚齿加工中应用的试验研究

低温冷风射流技术在滚齿加工中应用的试验研究

关键词 : 温 冷风射 流 低
中 图分 类号 : HS 1 T 0
滚 齿加 工
正 交试验
微量 润滑
刀具磨 损
齿面粗 糙度
文献标识 码 : A
E p r n s a c n Th e h oo y o l rCut g i a b ig x ei me tRe e rh o e T c n lg fCod Ai tn n Ge rHo bn i Z N e bo WE o g n Z A G B HA G G n a , I nj , H N o H u
p e e s ra er u h e st r u h efc iec nr lo u tn o e tmp r tr ic u c o g n s h o g fe t o to fc ti gz n e e au e;T e o i z to e u t n f v h pt miain r s lsi — d c td t a od art mp rt r 一3 C ,af e ae o iae h tc l i e e au e 5 ̄ e d r t f0. 3mm/ n t n ma u nt y lb c to s ra d wi mii lq a i u r ai n i h t i
风射 流这一 绿色切 削技 术进行 了试验 研究 。通过低 温冷风 射流 和常规 油剂冷 却对 4 的加工对 比 5钢 试验 , 探讨 了低温 冷风射 流对 刀具磨 损和工件 齿面粗 糙 度的影 响机理 ; 并运 用正 交试 验法 安排试 验 ,
通 过极差和 方差分 析 , 别寻 找 出了最 佳 的低 温 冷 风切 削 参 数 及各 因素对 齿 面 粗糙 度 影 响 的显 著 分
工艺与检测 ThI eng n c0y d oa

加工中心冷却技术实训报告

加工中心冷却技术实训报告

一、引言随着现代制造业的快速发展,加工中心作为一种高效、高精度、自动化程度高的数控机床,在航空航天、汽车制造、模具加工等领域得到了广泛应用。

在加工中心加工过程中,冷却系统的作用至关重要,它能够有效降低工件和刀具的温度,提高加工精度,延长刀具寿命,保证加工质量。

为了提高我们的实际操作能力和理论水平,我们进行了加工中心冷却技术实训。

以下是实训报告的详细内容。

二、实训目的1. 理解加工中心冷却系统的组成及工作原理;2. 掌握加工中心冷却系统的操作方法;3. 分析冷却系统对加工质量的影响;4. 提高实际操作能力,为今后从事相关工作奠定基础。

三、实训内容1. 冷却系统的组成及工作原理(1)冷却系统的组成加工中心冷却系统主要由冷却泵、冷却器、冷却液、冷却管道、冷却装置等组成。

(2)冷却系统的工作原理冷却泵将冷却液从冷却器吸入,通过冷却管道输送到工件和刀具的切削区域,带走切削产生的热量,降低工件和刀具的温度,提高加工精度。

2. 冷却系统的操作方法(1)冷却液的选用根据加工材料、加工工艺和加工中心类型选择合适的冷却液。

一般分为水基冷却液、油基冷却液和合成冷却液。

(2)冷却液的添加与更换定期检查冷却液的数量和状态,确保冷却液充足、清洁。

当冷却液变质或数量不足时,及时添加或更换。

(3)冷却装置的安装与调试根据加工中心型号和加工工艺,正确安装冷却装置,确保冷却液畅通无阻。

调试冷却装置,使冷却液均匀地喷洒到工件和刀具的切削区域。

3. 冷却系统对加工质量的影响(1)提高加工精度冷却系统降低工件和刀具的温度,减少热变形,提高加工精度。

(2)延长刀具寿命冷却系统带走切削产生的热量,降低刀具温度,减缓刀具磨损,延长刀具寿命。

(3)提高加工表面质量冷却系统降低切削区域的温度,减少工件表面粗糙度,提高加工表面质量。

四、实训总结通过本次加工中心冷却技术实训,我们掌握了以下知识和技能:1. 熟悉加工中心冷却系统的组成及工作原理;2. 掌握加工中心冷却系统的操作方法;3. 分析冷却系统对加工质量的影响;4. 提高实际操作能力,为今后从事相关工作奠定基础。

高效塑料模具保养中的射流冷却与温控技术

高效塑料模具保养中的射流冷却与温控技术

高效塑料模具保养中的射流冷却与温控技术塑料模具在工业生产中起着重要的作用,因此保养模具以延长其使用寿命和提高生产效率变得至关重要。

射流冷却与温控技术是塑料模具保养中的关键环节,能够有效地降低成本、提高产量和改善产品质量。

本文将介绍射流冷却与温控技术在高效塑料模具保养中的应用和优势。

一、射流冷却技术射流冷却技术是一种常用于塑料模具保养的技术,它通过高速喷射冷却介质对模具进行冷却,以降低模具的温度。

射流冷却技术的主要优势在于其快速、均匀的冷却效果,可以提高模具的散热效率,降低生产过程中的能耗。

同时,射流冷却技术还能够减少模具的热变形,提高模具的精度和稳定性。

在射流冷却技术中,选择合适的冷却介质和冷却方式十分重要。

常用的冷却介质有水、空气和油。

水的冷却效果最好,但需要防止腐蚀模具材料;空气冷却简单方便,但冷却效果不如水;油的冷却效果较好,并且可以防止氧化腐蚀模具表面。

二、温控技术温控技术是在塑料模具保养中广泛应用的一项关键技术。

通过控制模具的温度,可以提高产品的质量和生产效率。

温控技术主要包括采用加热装置和冷却装置对模具进行温度控制。

加热装置可以通过加热模板或者采用热流体循环系统对模具进行加热,以保持模具在一定的温度范围内。

这样可以确保塑料在注射模具中的流动性,并提高塑件的成型质量。

同时,加热装置还可以缩短模具的加热时间,提高生产效率。

冷却装置则用于对模具进行冷却。

冷却装置一般采用水或者油作为冷却介质,通过冷却模板或者冷却杆来实现对模具的冷却。

冷却装置的作用在于避免模具过热,降低模具的热变形,并能够加快模具的冷却速度。

三、射流冷却与温控技术的优势射流冷却与温控技术在高效塑料模具保养中具有许多优势。

首先,射流冷却技术可以提高模具的散热效率,降低生产成本,提高生产效率。

其次,温控技术可以保持模具在适宜的温度范围内,确保塑料的流动性和产品的质量,并且能够缩短加热和冷却时间。

此外,射流冷却与温控技术还可以减少模具的热变形,提高模具的稳定性和寿命。

浅析切削加工中影响切削温度的主要因素

浅析切削加工中影响切削温度的主要因素

浅析切削加工中影响切削温度的主要因素摘要:在金属切削加工中,切削温度是一个难以回避的重要问题,而影响切削温度的因素主要是刀具参数和被加工材料等。

本文主要从切削用量、刀具几何参数、刀具磨损、工件材料等几个方面进行分析和阐述,从而了解这些因素在切削加工时所产生的切削温度所带来的影响。

关键词:切削用量几何参数刀具磨损工件材料在金属切削的过程中刀具进行切削所消耗的功率大部分都转变为了热能。

研究数据表明,切削过程中所需消耗掉的能量绝大部分都是要转换成热量的,而在这一过程中,所产生的切削热会让整个切削区域的温度逐渐地变高,进而影响到整个刀具的磨损和工件的尺寸精度并造成零件废品的出现。

所以,我们对切削温度进行研究将对提高生产效率和产品质量有着重要的意义。

下面就着手分析影响切削温度的主要因素。

一、切削用量对切削温度的影响1.切削速度切削时,我们将切削速度不断提高,这时切削温度数值会明显地上升。

因为切屑在通过前刀面时高速的流出,它们之间会这个过程中发生剧烈的摩擦并随之产生大量的切削热能,如果将切削速度设定在很高的数值,就会在较短的时间范围内,因摩擦生成的热量就不能及时向切屑自身传导,而将大量切削热积聚在刀具和工件上,使它们之间相接触位置的切削温度极大地升高。

2.进给量当我们增大进给量时,在一定的时间范围内金属材料的切除量将会不断地增多,这时切削热会急剧地增多,切削温度也就会不断地上升。

与切削速度相比较,进给量在增大时,切削温度不会随着幅度值的升高而显著提高很多。

3.背吃刀量研究表明,在切削用量中背吃刀量在切削时对切削温度的影响是非常小的。

因为背吃刀量在增大之后,在切削区域所产生的热量虽然会成正比例的增加,但是整个切削刃的工作长度在这时会参与到切削加工中去,从而改善切削的散热条件,因此在这个过程中切削温度并不会显著地升高。

由上可知,刀具磨损和寿命受到切削温度的影响很较大,为能够有效地将切削温度控制在一定的范围内以提高刀具寿命,就需选择较大的背吃刀量和进给量,而选择一个合理的的切削速度来控制切削温度,提高刀具使用寿命,从而提升加工效率。

低温喷雾射流冷却高速铣削钛合金加工性能研究

低温喷雾射流冷却高速铣削钛合金加工性能研究
在 尺 寸 效 应 以 及 尺 寸 效 应 对 转 角 的影 响 。 以 上 结 果 表 明 , 形 孔 构 型 的 多 孔 材 料 的 相 对 剪 方
参 考 文 献
[ ] G b o A h y .C l l l s Src r d r e 1 i nLJ s b F e ua S i : t t ea o — s , M l rod uu n P p
钛 合 金 因具 有 比 强 度 高 、 强 度 好 、 腐 蚀 以 及 热 热 耐
导 率 低 等 优 点 , 航 空 、 天 及 化 学 工 业 等 部 门 中 的 应 在 航 用越 来 越 广泛 …。 而 , 合金 是 一种 难 加工 材 料 , 然 钛 具
有 较 差 的 切 削 加 工 性 能 , 要 是 切 削 中 因 导 热 不 畅 致 主
N・ mm, 径 R =4 m , 径 r 0 c , 筒 长 度 l 外 5o 内 =2 m 圆 =
4 0C I杨 氏 模 量 E =3 5GP , 松 比 =0 3 。 5 l, I . a 泊 . 4 通 过 有 限元 数值 计 算 , 到如 图2 示 的 曲线 图 。 得 所 这 些 计 算 结 果 的渐 进 变 化 有 力 地 说 明等 效 剪 切 模 量 存
术 要有4 类 : 大
和 有 限 元 模 型 , 施 加 边 界 条 件 求 解 , 个 建 模 和 分 析 并 整 求 解 的 过 程 在 有 限 元 软 件 ANS YS平 台 上 进 行 , 文 在 本
形 孔构 型 的蜂 窝材 料 进行 有 限 元建 模 和分 析计 算 , 得 到 了 等 效 剪 切 模 量 。 值 结 果 表 明 , 一 定 体 分 比条 件 数 在 下 , 着 单 胞 的 尺 寸 逐 渐 减 小 , 尺 度 系 数 n逐 渐 增 随 即 大 时 , 形 孔 蜂 窝 材 料 结 构 的相 对 剪 切 模 量 逐 渐 减 小 ; 方 当 尺 度 系 数 n增 大 到 一 定 值 时 , 对 剪 切 模 量 趋 于 一 相

机械加工过程中的切削液降温技术研究

机械加工过程中的切削液降温技术研究

机械加工过程中的切削液降温技术研究切削液是机械加工中不可或缺的重要元素,它在机械加工过程中起着冷却、润滑和清洗的作用。

然而,由于切削液在高速切削中容易产生过热,导致切削液在降温过程中的效果不佳,进而影响了机械加工的效率和质量。

因此,研究和探索切削液降温技术成为了当前机械加工领域的热点。

一、切削液降温技术的意义切削液在机械加工中的降温具有极其重要的意义。

首先,降温可以有效减少切削液的粘度,提高流动性,降低能量损失。

其次,降温可以有效延长切削液的使用寿命,减少杂质生成,降低切削液的酸碱性。

最后,降温可以有效提高加工的效率和质量,减少刀具磨损,增加工件的精度和表面质量。

二、切削液降温技术的方法目前,切削液降温技术主要包括以下几种方法:1. 传统降温技术传统降温技术主要采用传统的冷却方法,如冷却水循环、风扇散热等。

这种方法简单易行,成本较低,但由于切削液的体积较大,冷却效果有限,且容易引起切削液的水解,降低了切削液的使用寿命。

2. 切削液循环降温技术切削液循环降温技术通过切削液的循环来实现降温的目的。

在切削液循环降温技术中,切削液首先通过冷却装置进行降温,然后再回流到加工区域,循环往复。

这种方法能够有效提高切削液的降温效果,减少能量损失,提高加工效率。

3. 气雾冷却技术气雾冷却技术是一种将切削液转化为微小液滴喷入切削区域的降温方法。

通过将切削液变为气雾状态,可以快速降低切削液的温度,并且在切削区域形成喷雾冷却层,提供良好的冷却效果。

这种方法不仅降低了切削液的体积,提高了降温效果,而且能够减少切削液对环境的污染。

三、切削液降温技术的发展趋势随着机械加工技术的不断进步和切削液降温技术的广泛应用,切削液降温技术的发展趋势也日益明显。

未来,切削液降温技术将朝着以下几个方向发展:1. 多功能切削液的研发多功能切削液是一种具有降温、润滑、清洗、防锈等多种功能的切削液。

未来的切削液降温技术将更加注重切削液的多功能性,研发出更加高效、环保的切削液,为机械加工提供更好的支持。

实验三-切削温度实验

实验三-切削温度实验

实验三切削温度实验一、实验目的和要求1.了解车削时自然热电偶的构成以及采用自然热电偶进行切削温度实验的原理和方法;2.掌握自然热电偶现场快速标定的原理和方法,并获得其标定公式;3.进行切削温度单因素实验或正交实验,了解切削用量对切削温度的影响规律,获得切削温度的实验公式;4.认知计算机辅助实验硬、软件的系统构成,并熟悉自然热电偶标定与切削温度实验软件的具体操作。

二、实验原理与测量方法1. 切削温度实验与标定系统的组成切削温度实验系统由切削系统、切削温度实验仪器和计算机系统三大部分组成(图1、图3)。

切削系统包括组成自然热电偶的工件(切屑)和硬质合金刀片,以及水银集电器、专用测温车刀等。

切削温度实验仪器包括室温采集与数显板、三路高精度高倍率线性放大板以及为自然热电偶快速标定提供加热电源与控制的元器件等。

计算机系统包含12位A/D板、计算机主机及其外设。

此外,本系统还设置了自然热电偶标定附件。

系统使用接插线缆连接:1)切削系统⇔切削温度实验仪器;2)标定电源连接;3)切削温度实验仪器⇔计算机系统之间有两组扁平线接插件。

4)仪器电源线与普通的计算机电源线相同。

5)切削温度实验仪器接地螺钉位于其背面的钢板上,请务必将切削温度实验仪器用电线连接到符合标准的地线上!图1 自然热电偶测温系统框图图2 在车床上的切削温度实验系统全貌2. 切削温度的测量方法在切削过程中,硬质合金刀片和工件(切屑)组成了自然热电偶,切削温度实验就是将这个自然热电偶作为传感器来测量切屑温度的。

切削时,自然热电偶产生的是温差热电势和温差热电流,“刀-屑”及“刀-工”接触区的高温端温度与硬质合金刀片另一端的冷端温度之差相当显著,所以,产生的热电势可以测量得到。

硬质合金刀片作为自然热电偶的一个热电极,工件和切屑作为另一极。

再将工件和切屑组成的这一极分成两部分,前者包括被切削加工的工件和与其紧密相连的一段切屑,后者就是一段切屑,这两段切屑端部的电压就是实验的检测对象——自然热电偶的热电势值。

数控机床铣削过程中的切削温度与热失控分析

数控机床铣削过程中的切削温度与热失控分析

数控机床铣削过程中的切削温度与热失控分析在数控机床铣削过程中,切削温度和热失控是影响加工质量和工具寿命的重要因素。

通过对切削温度的分析和热失控的研究,可以改善加工效率和工具的使用寿命,提高数控机床的加工质量。

首先,我们来了解一下切削温度在数控机床铣削过程中的作用。

切削温度是指在切削区域内由切削热引起的温度变化。

切削温度的高低直接影响了加工表面质量和工具的寿命。

过高的切削温度会导致工件表面粗糙度增加、尺寸精度下降,甚至会引起变色、开裂等不良现象。

此外,切削温度还与切削液的选择和冷却方式等因素有关。

切削温度的高低受到多种因素的影响,例如切削速度、进给量、切削深度、材料性质等。

一般来说,切削速度越高、进给量越大、切削深度越大,切削温度就越高。

材料性质也是影响切削温度的重要因素,不同材料的热导率和熔点不同,因此切削温度也会有所差异。

为了降低切削温度,可以采取以下措施:1. 选择合适的切削条件:根据材料的热导率和熔点,合理选择切削速度、进给量和切削深度,避免切削温度过高。

2. 使用高效的切削液:切削液具有降低切削温度、润滑减摩和冷却切削区域的作用。

合理选择和使用切削液,可以有效降低切削温度。

3. 优化刀具设计:改善刀具的散热性能,提高刀具的使用寿命和切削质量。

另一方面,热失控也是影响加工质量和工具寿命的重要因素。

热失控是指切削温度在机床铣削过程中无法得到有效控制导致温度过高的情况。

热失控的发生可能会引起不良的热膨胀、热拉伸等问题,影响加工精度和工具的使用寿命。

热失控主要有以下几个方面的原因:1. 切削条件选择不当:如切削速度过高、进给量过大等。

2. 刀具磨损过度:如果刀具磨损严重,切削时产生的热量会集中在磨损区域,导致切削温度升高。

3. 切削液不当:切削液的选择和使用不当会造成切削温度的升高,从而导致热失控。

为了避免热失控的发生,需要采取以下措施:1. 合理选择切削条件:根据材料的性质和切削要求,选择合适的切削参数,避免过高的切削温度。

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对于 削热 和 田削 温度 的控 制方 法 主要 有 改善 被加 T材 料的 机桃 质 地 择合适 的 切削用 量 、 刀具 几何 参数 等. 但要 控 制金 属 的 坍削热 及 刀具 、 + 的温 5。必 须综 。件 1 1 . 台 考虑多 方面 田素 , 直接 的措施 是利 用各 种 冷却 介质 . 最 , 冷 却液 在 切削加 工 中起 到 润滑 、 冷却 、 屑 的作 用 , 排 并能 迅速 带走 刀具 和工 件上 的 叼削热 量从 而降 低温 度 ,因此 探究 和寻 找更好 的冷 却方 法更具 实用性 ‘ : 2 现行 主 要的绿 色冷 却技 术 基于 环境 的压 力 ,利 用传 统 冷却液 对切 削过 程 进行 润滑 、冷 却的 疗法 越来 越 引起 』们 的忧 虑 .而且 对 切削 、 热和 切削 温度 的抑 制效 果也 不尽 人意 : 目前 代 替传 统冷 却液 冷却 主要 星干式 田削和 半干 式切 削 ,干式 切削 是在 不使 用冷 却液 的前提 下进 行 切 削 ,切 削中 采用 高切 削速 度 、小的 切削深 度 和进给 量来 减少 发 热量 并由切 屑 带走
效果明显优于传统冷却液冷却和干切削。低温气体射流 冷却的优越性可从低温气体射流的润滑 、冷却两方面分
析。 首先 在 润滑方 面 , 目前 国内外 大 量研 究人 员 趋 于这 样
为 负) :
的切 削刀 具 , 一 方法 对车床 性能 、 这 刀具材料 和 加1 T艺 都有 较高 要求 。半 干式切 削是 指在 切 削过程 中 加入 微量 的润滑 剂 . 达到 强行润 滑冷 却的 的而不致 引起 对加 工环 境 的 污染 ”. 一般 是将 气 液混 台物 高速 喷射 于 加工 区 域 , 以实 现冷却 和润 滑 的功效 :喷 射气 流 主要有 低 温压缩 空 气 、 温 氯气 、 低 低温 C O 气体 等 中采 用低 温 压缩 空 :其 气加微 量 润滑油 的方 式 是一种 行之 有效 的冷 却润 滑 叨削 方式 . 低温 冷风 射 流是将 压缩 空 气冷 却 到一 0 4 ℃, 1一-0 同 时利 用空 气 压力 引射 微 量 油剂 混台 喷射 到 加 点上 , 这 方法 能解 决澜 滑液 带 来的 污染 问 题 ,而且抑 制 切削 温
R s ac e e h& Dic s in r s u so l 研究探讨
刀具 ; 镭射红外线测温仪 , 传感 式测温表 T 一 2C, M 90 游标 5 实验分 析 与讨 论
卡尺 , 放大 镜 。
4 实 验结 果
J 低 温 气体 射 流冷 却抑 制 切 削温度 优 越 性分 析
l 引

田削 热是金 属 叼削过 程 中 的一 种 物 现象 .对 l _ 件 质量 、 刀具 寿命 有不可 忽视 的影 响 =
过控 制开 关等 仪器将 介 质送 到射 流 口, 以一定 的角 度冲 刷 加1 甄( : 见图 1 . ) 并和干 切削 、 传统 冷却 液冷 却( 实验 本 选用 1 : 5的水 基 l #金 属乳 化切 削液 ) 行对 比分 析低 温 进
维普资讯 研 究探 讨 I fe : eaf j .jsl -h8 t】 s il
低温冷风射流冷却对切削温度的影响实验
管小燕 任家隆 , 李 伟. 杭华 江苏科技大学 机械与动力工程学院 , 江苏 镇江 2 2 0 103
从 图 2 以看 出 ,低 温 气体 射 流 冷 却抑 制 切 削 热 的 可
采用 单 因 素 实验 方 法 , 别 改变 切 削 用量 三 要 素 , 分 获 得在 不 同切 削方 式 下切 削 温度 曲线 ( 图 2 ; 3 在相 见 )图 是 同切 削条 件 下不 同冷风 吹入 角 度下 的切 削温度 曲线 。
采用 4 5碳 素 结 构 钢 , D=8 m,其 力 学 性 能 为 2m

60Nm , 0 /
3 5 Nm 5 / , 最>1 % 6
贫验 中 采用一 定设 备提 供 一定 压 力、 温度 的气 体 , 通
基 金 项 目 : 苏 塔 高 校 白 然科 学 基 垒 资助 项 目( 4 J 4 ( 5 江 0 KB6与 工件 轴线 成 一 0夹 角 . 3。 在刀 具基 面 的垂直 面 上与 工 件轴 线 成 4 。 角 ,用 代 号 5夹

表示 ;
② 喷 嘴轴 线 在 刀具基 面上 与 刀具 轴线 成 一 5夹 角 , l。
在刀 具基 面的 垂直面 上与 工件 轴线 成一 夹 角 ,冷却 后 3
32 实验 装置 .
移动 式空气 压缩机 ; 冷风 射流发 生器 ( 申请 专利 , 已 专
利 号 :L0 2 27 )C 10机 床 ,T1WC T100 Z 0 2 I3 4 ;A64 Y 5 M 648
5 j 9 机械工程师 20 年箦 7 06 期
维普资讯
绝大 部分 切削热 I 目前其 研究 的重 点是 高强 度 、 耐磨 高
冷风 射流 冷 却的优 越性 和切 削用量 三 要素 、玲 风吹 人角
度对 切削 温度 的影响 规律
为考 察 低 温 冷风 射 流 的 吹人 角度 对 切 削 温度 的影
响, 冷风 喷嘴 采用 了 4个 固定 角度 ( 时针 为 正 , 时 针 逆 顺
刀面 用代号 表示 ; ③ 喷嘴轴 线垂 直于 刀具基 面 , 用代号 西, 表示 ; ④ 喷嘴轴 线垂 直于刀 具基 面负 面 . 代号 表示 。 用
3, 实验 材料
度的效 果 明届优 于传 统冷 却液 ,与 液氮 和干 球相 比具 有 成 本低 不受 气源 限制 等优势
3 实验 方法
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