自润滑刀具及其切削加工

内容简介

本书是作者结合多年来从事自润滑刀具技术研究的成果撰写而成的。在全面分析国内外润滑刀具技术发展现状的基础上，着重论述四种自润滑刀具(添加固体润滑剂的自润滑刀具、微池自润滑刀具、原位反应自润滑刀具和软涂层自润滑刀具)的设计理论、制备方法、物理机械性能、微观结构、切削性能及其减摩和抗磨机理。本书从理论和应用两方面出发，着眼于*新的内容和动向，既有理论分析，又结合实际应用，反映了自润滑刀具国内外的*新成果。
　　本书可供切削理论和切削刀具等领域的技术人员和管理人员参考，也可作为科研人员、高等工科院校教师的科研参考书及机械类专业研究生的教学参考书。

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插图：金属切削加工中使用的切削液对提高加工效率与加工质量均具有重要作用，但是切削液在制造、使用、处理和排放的各个时期均会对环境造成严重污染。步人21世纪，各国的环境战略经历了一场新的转折，全球性的产业结构调整呈现出绿色战略趋势，资源利用朝对环境无污染、少污染的方向发展。在这种绿色浪潮的冲击下，基于环境意识的绿色干切削技术逐渐兴起，成为目前的研究热点。实现干切削的意义在于：形成的切屑干净、无污染，易于回收和处理；省去了与切削液有关的传输、过滤、回收等装置，节省了与切削液及切屑处理有关的费用；不产生环境污染及与切削液有关的安全与质量事故。因此，可以说干切削技术是一种环境效益和经济效益俱佳的工艺选择。干切削这种新型加工方法是未来金属切削加工的发展趋势之一，已在各国工业界和学术界引起广泛的关注。目前，工业发达国家干切削技术已经成功应用到了生产领域，并且取得了良好的经济效益。在切削加工过程中，刀具的前、后刀面不断与切屑和工件接触，并发生剧烈摩擦，接触区处于高温、高压状态。发生在刀具上的摩擦与磨损会造成刀具损坏而失效，使切削无法进行；发生在工件上的剧烈摩擦则会使加工表面质量恶化。为减轻切削加工时的摩擦与磨损，目前普遍采用的方法是在切削加工中使用具有润滑作用的切削液。切削液的主要作用是改善切削过程的摩擦润滑状态，降低切削温度，从而延长刀具寿命、提高工件加工表面质量。但在切削（尤其是高速切削）高温作用下，采用切削液润滑存在以下问题：在切削高温作用下，切削液中的添加剂难以与刀具表面发生作用而形成接触充分的边界膜；随着切削温度的升高，切削液的黏性呈指数性下降，加上切削压力的作用，易造成微凸体直接接触；高温环境下易发生液态润滑（润滑油、脂）性能衰减。因此，对于高速切削等存在切削高温的加工场合，传统的切削液减摩润滑方法已难以满足加工要求。与传统的湿切削相比，干切削存在以下不足：由于缺少切削液的润滑和冷却作用，刀具前刀面一切屑、刀具后刀面一工件之间的摩擦加剧，切削温度急剧升高，刀具的磨损严重，刀具寿命下降，加工表面质量恶化。因此，干切削对刀具提出了更高的要求。