摘要
基于减少切削液的使用，本文研制和使用刀屑界面持续润滑刀具，通过连续切削试验从切削力、摩擦系数、刀屑接触长度、切屑形貌和刀具磨损等方面分析织构间距对持续润滑刀具切削性能及润滑机理的研究。 对持续润滑刀具表面织构进行设计。选择斜纹平行状微织构，即平行织构和主切削刃之间的角度为45°。利用有限元分析YW2硬质合金刀具在不同织构参数下的应力分布，确定最佳织构参数：沟槽宽度0.1mm，深度0.1mm，距离主切削刃0.15mm，横截面为三角形且弧度为0时最优。最佳切削液微细通道参数：通道孔径取0.3mm，位置距离主副切削刃1.0mm处。 对YW2硬质合金刀具进行连续切削实验，选择传统浇筑切削液（H1,Y1）和刀屑界面持续润滑（H2、H3、H4，Y2、Y3、Y4）两种方式，实验结果分析：和普通刀具（H1,Y1）相比，持续润滑刀具（H2、H3、H4，Y2、Y3、Y4）可有效的提高切削性能，其中密疏织构刀具（H2，Y2）的润滑减摩性能最好，均匀织构刀具（H3，Y3）有效提高了刀具表面的减摩性能，疏密织构刀具（H4，Y4）润滑效果相对最差。改进织构刀具并保留最佳密疏织构形式（G1,G2），在相同的切削条件下，其减摩性要优于传统刀具，由于增大切削区织构间距，减少有效织构数量，其润滑性低于密疏织构刀具（H2，Y2）。 研究非均匀织构持续润滑刀具的减摩原理。切削液可通过微细通道直接进入切削区，表面织构对切削液储存并均匀分布，形成稳定的边界润滑膜，有利于粘结区向滑动区转换，减小刀屑接触长度，有效的提高刀具表面润滑性。剧烈摩擦区平行状织构间距越小，分布越密集，润滑效果越明显。
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