綠色加工是指在金屬加工過程中不使用切削液。而在傳統(tǒng)加工中,金屬加工液(簡稱MWF)被廣泛地用于加工過程中的潤滑,可以延長刀具的使用壽命和獲得更好的表面粗糙度。而金屬加工液對人的身體健康有負(fù)面影響且污染環(huán)境,加工成本更高。研究了在球墨鑄鐵FCD700加工過程中綠色加工工藝對刀具壽命和表面粗糙度的影響。采用干燥和濕潤兩種不同工況進(jìn)行車削試驗(yàn),使用傳統(tǒng)商用潤滑油和MWF。試驗(yàn)結(jié)果表明,干式與濕式加工在加工過程中表現(xiàn)相近。對于刀具壽命而言,濕式加工比干式加工表現(xiàn)效果好些,但零件的表面質(zhì)量相似。很明顯,綠色加工可在高切削速度,低進(jìn)給速度和高切削深度試驗(yàn)應(yīng)用商業(yè)潤滑油和棕櫚油進(jìn)行對比加工,考察哪種潤滑油可以獲得更好的刀具壽命。情況下應(yīng)用,應(yīng)使用合適的刀具涂料。通過對比試驗(yàn)得出如下結(jié)果。
(1)對于刀具壽命而言,使用商業(yè)潤滑油的干式加工和濕式加工對比表明,低速時濕式加工的刀具壽命是干式加工的2.96倍。但在高速加工時,濕式加工的刀具壽命僅為干式加工的1.8倍。當(dāng)使用棕櫚油時,低速濕式加工的刀具壽命是干式加工的2.33倍;而高速加工時,濕式加工并不比干式加工好。
(2)干、濕式加工時對于表面粗糙度的影響程度相似。
(3)通過選擇適當(dāng)?shù)那邢鞯毒哳愋秃褪褂脳l件可以獲得最好的綠色加工性能,如適當(dāng)?shù)耐繉拥毒?、高切削速度、低進(jìn)給速度和切削深度。
(4)未來提高綠色加工的性能需要開發(fā)新的刀具涂層并且優(yōu)化切削參數(shù)。
刊名:Journal of Cleaner Production(英)
刊期:2014年第85期
作者:Ghani J A et al
編譯:郭大磊