《表2 TC4化学成分表：钛合金铣削加工中冷却润滑方式的作用效果研究》

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《钛合金铣削加工中冷却润滑方式的作用效果研究》

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浇注式切削是将大量乳化液等直接浇注到切削区进行冷却润滑，其主要依靠液–固体接触的对流换热方式及乳化液在刀具及工件表面蒸发来降温，该技术优点在于可以抑制钛屑高温燃烧，降低工件温度保证零件加工形位精度，其缺点在于对刀尖高温区热冲击非常严重，会造成热裂纹、刀具崩刃等问题[10]。钛合金铣削加工中切削温度可达1000℃以上，在刀尖切出工件到切入工件这一过程中，大量切削液使刀尖从高温状态急冷到200～300℃甚至更低[3，11]，瞬间的冷热变化产生的热应力会使硬质合金刀具内部结构产生缺陷，出现热裂纹、微崩刃等情况，刀尖切入工件后在机械应力及重新产生的热应力的作用下演变为刀具磨损、破损、崩刃等[12–13]。此外，乳化液黏度低，润滑性较差，吸附能力同样较差，在铣刀快速旋转过程留存较少。其在高温的刀具及切屑表面还存在膜态沸腾[14–15]效应，更加限制了切削液在切削过程中对工况最恶劣的刀尖区域进行渗透及降温。多位研究人员发现，在采用硬质合金刀具进行钛合金（TC4）铣削时，在常规的切削参数下干式切削及MQL切削比浇注式切削获得了更长的刀具寿命，且不易发生崩刃失效情况[16–17]。因此，在钛合金铣削加工中，浇注式切削是否是一种最合理的冷却润滑方式值得探讨研究。为了研究钛合金TC4（Ti–6Al–4V）铣削加工中更为合理有效的冷却润滑方式，探究各种冷却润滑方式的作用效果，采用浇注式切削（WET）、干切削（DRY）、微量润滑（MQL）、低温冷风（CA）和低温微量润滑技术（MQL–CA）等常见冷却润滑方法，平面铣削加工钛合金TC4(Ti–6Al–4V），根据试验中测得的切削力、刀具磨损量、加工件表面质量等指标衡量加工效果，分析各种冷却润滑方式的作用和优缺点，以指导生产实践。