机械工程学报

作者：黄景山, 刘国亮, 孙浩, 姚斌, 金林, 陈彬强, 曹新城, 王山城, 许浩, 蔡志钦

单位：1. 厦门大学航空航天学院 厦门 361005;2. 中国航发中传机械有限公司 长沙 410200;3. 中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 哈尔滨 150060

关键词：C60,纳米流体,摩擦,切削力,刀具磨损；

基金：中国航空发动机集团2019年度产学研合作资助项目(HFZL2019CXY025)。

高强度钢15Cr14Co12Mo5Ni2WA的切削特性表现为切削力大，造成刀具磨损快与崩刃严重、加工精度保持性差。针对上述问题，提出将富勒烯C60纳米粒子混合切削液作用于金属切削过程中的刀-屑接触区(II变形区)和刀-工接触区(III变形区)，以改善切削性能。为此，基于修正库仑摩擦、赫兹接触等理论方法建立了C60纳米粒子在刀-屑接触中的减摩润滑预测模型，研究预测了切削接触界面间产生的“纳米滚动轴承”效应及减摩特性，通过摩擦磨损试验测定了不同浓度C60纳米切削液下的摩擦特性变化，采用超景深3D显微镜、SEM、拉曼光谱仪等先进测量手段表征分析了试样表面磨痕微观形貌、研究了摩擦磨损机理。切削试验结果表明C60纳米切削液具有很好的减摩效果，有效地降低了切削力、工艺系统振动、刀具磨损，切削性能显著提升。应用在插削加工过程中，表现出切削冲击振动导致的刀具崩刃现象明显减少、因冷焊撕裂造成的前刀面局部剥落现象消失，刀具使用寿命延长。

来源：2023年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

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