摘要
制造业是立国之本、兴国之器、强国之基。在制造业快速发展的同时，人们越来越重视生态环境的保护，环保政策成为大政方针，在《中国制造2025》中明确提出构建绿色制造体系，走生态文明发展道路。在航空工业中，高强度、高耐腐蚀性的的钛合金被广泛应用，但是钛合金的导热性能差、化学活性高等特点导致刀具磨损十分严重，而切削液具有润滑冷却作用成为解决这一难题的重要手段。所以开发绿色环保的切削液具有重要意义。 传统的油基切削液润滑能力强，但是资源浪费很严重，而冷却作用好的水基切削液符合绿色制造主题，是切削液发展的主要方向。近年来超滑现象的研究成为摩擦学领域的热点，这为水基切削液的创新研究指出一条新的方向。本文将超滑理论从摩擦学环境过渡到切削工况，基于超滑理论研制了一种性能优异的新型绿色环保水基全合成切削液，并设计了一套切削液磁化处理装置，在一定程度上提高了切削液的减摩抗磨性能。具体研究内容如下： (1)首先研究了水基切削液的作用机理，对各种添加剂的作用和研究现状进行了分析。其次描述了超滑现象的研究现状，并针对酸与醇的超滑体系和超动滑动超滑体系展开详细分析，将超滑理论应用于切削加工。 (2)在硬质合金与钛合金摩擦副下，对比研究了几种不同的润滑添加剂在不同载荷下的减摩抗磨性能，通过分析摩擦学性能评价参数选出相对最优的润滑添加剂，进而将其配置为不同含量的水溶液，从摩擦学角度分析了其作为水基切削液润滑添加剂的潜力。 (3)在铣削钛合金的工况下，研究了基于几种添加剂所配制的切削液的各项性能。保证加工参数不变的情况下，综合分析了力、温度、摩擦系数、表面形貌、粗糙度等表征参数，从试验对象中选出性价比最高的切削液。 (4)设计切削液磁化处理试验装置，对前置试验所得的切削液进行磁化处理，将磁化处理前与磁化处理后的切削液用于铣削钛合金试验。分析了磁化参数(磁场强度、磁化时长、切削液温度)对切削液的作用和对磁化效果的影响，将磁化前后切削液的性能进行了对比，确定了磁化参数优化方案，并推断了磁化处理水基切削液的作用机理。 (5)基于前置试验所得的切削液与磁化处理方案，将磁化处理后的切削液作为研究对象，分析了不同加工参数(主轴转速、进给速度、切削深度)对切削液性能的影响，总结了加工参数对切削液效果的影响规律，并最终获得了性价比最高的加工参数方案，为该切削液在实际应用时相应加工参数的选取提供参考。
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