高速低溫加工是將工件冷卻并進(jìn)行切削加工的一種切削加工方式。高速低溫是利用超低溫液流體在工件內(nèi)或在刀具內(nèi)形成局部的低溫(或超低溫)狀態(tài),從而利用在這種狀態(tài)下的工件和刀具的機(jī)械性能的改變,有利于機(jī)械加工。
難加工材料在于加工時(shí),切削力比較大、切削溫度高并且熱量不易散失從而導(dǎo)致刀具和工件的溫度升高,加劇刀具的磨損及難以控制加工精度和表面質(zhì)量。為改善難加工材料的切削加工性,需降低切削溫度,可以對(duì)加工材料面實(shí)行強(qiáng)冷處理,一方面可以降低切削區(qū)的溫度,使工件的脆性增加,減少工件切削的塑性 變形;另一方面會(huì)在加工表層形成一個(gè)以冷縮為主要特征的預(yù)應(yīng)力場(chǎng),與切削過(guò)程中力和熱所形成的應(yīng)力場(chǎng)實(shí)現(xiàn)非線性疊加,從而抑制殘余應(yīng)力的產(chǎn)生;同時(shí),當(dāng)冷卻劑采用惰性氣體時(shí)也可以抑制工件表面污染層的產(chǎn)生。高速低溫加工正是基于這個(gè)機(jī)理而提出來(lái)的。
高速低溫加工的步驟為:
1. 根據(jù)加工對(duì)象和加工刀具的特性設(shè)定{zj0}低溫加工溫度。
2. 利用冷卻劑或其它方法使特定封閉加工區(qū)的溫度降低。
3. 自動(dòng)控制低溫流體的噴射量,以維持加工區(qū)的溫度在低溫狀態(tài)。一方面,當(dāng)檢測(cè)的加工區(qū)溫度偏離,則通過(guò)反饋控制器調(diào)節(jié)噴射流量,另一方面,當(dāng)加工系統(tǒng)輸入功率發(fā)生變時(shí),則通過(guò)前饋控制器調(diào)節(jié)流量,以維持{zj0}低溫狀態(tài)。