绿色切削已成为绿色制造的重要前沿课题。虽然高速干式切削是最理想的绿色切削,但当前还不能完全实施。在相当长时期内主要是使用绿色冷却润滑剂的绿色切削技术。传统思维是使用低温液体或气体,用过热水蒸汽作切削冷却润滑剂完全是基于逆向思维的选择。为了探讨过热水蒸汽的冷却润滑效果,研制了小型节能、温度与压力可控的过热水蒸汽发生器及其供汽系统,并进行了45钢及典型难加工材料的大量切削试验,结果表明用过热水蒸汽作冷却润滑剂比用乳化液及干切时效果好得多,且属完全绿色;与其他无害气体相比,其作用效果、环保性、安全性及经济性等综合评价结果最好。通过仿真及模拟试验探讨了过热水蒸汽作冷却润滑剂的作用机理,认为效果好的原因在于第一,它是作为单一气相填充毛细管的,没有低温液体液相渗入后受切削区高温作用产生体积膨胀的"爆炸"阶段而使后续液体渗入受阻现象,即过热水蒸汽更易于渗入填充毛细管;第二,它既有强对流换热的直接冷却作用,又有易与金属生成氧化膜、减小摩擦的润滑作用起到的间接冷却作用。为节能减排。开发了乳化液的超声波处理和磁化处理工艺,还用电离空气即臭氧作冷却润滑剂进行了切削试验,均收到了较好效果。
英文主题词Green cutting, Super-heated water vapor,Cutting experiment,Effect,Mechanism