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绿色切削技术的发展为传统难加工材料的切削制造提供了新的解决方案。飞机起落架用钢300M钢是典型的航空难加工材料,其具体表现为切削加工过程中切削力较大,切削温度高,刀具磨损严重,已加工表面质量较差等问题。低温微量润滑技术由低温冷风技术和微量润滑技术结合而成,具有良好的冷却润滑效果,有效减小了刀具与工件和切屑间的摩擦,抑制了切削力,降低了切削区域温度,延缓了刀具磨损,提高了加工精度,特别适用于难加工材料的加工。本文采用低温微量润滑技术对300M钢铣削加工过程展开研究,对低温微量润滑高速铣削300M钢加工过程工艺参数进行优化。 首先,对比低温冷风切削、水雾降温切削、油雾降摩切削和低温微量润滑切削这几种绿色切削技术对300M钢铣削过程的影响情况,通过探究随切深增大时切削力及表面质量的变化情况,分析各种冷却润滑方式对切削过程的改善效果。 然后,进行低温微量润滑铣削300M钢工艺参数单因素试验,试验过程中通过对切削力及工件表面粗糙度的测量来反映出冷风温度、冷风压力、切削油用量、切削液用量等工艺参数对铣削过程的影响情况,探究低温微量润滑工艺参数对铣削过程的影响规律。 进而,进行低温微量润滑工艺参数优化研究,通过正交试验极差分析判断出各工艺参数对切削力及表面粗糙度的影响主次关系,根据试验结果建立切削力及表面粗糙度的经验模型,并进行经验模型及模型系数的显著性检验,然后通过遗传算法进行多目标的工艺参数优化,获得结果可为低温微量润滑技术的实际应用提供参考和指导。 最后,通过仿真软件DEFORM建立低温微量润滑条件铣削300M钢的切削仿真模型,通过仿真模型对应力分布特征、切削温度场、切削力进行模拟分析和实验验证。