The invention provides a method for promoting chip breaking in metal cutting by plasma jet, which can promote chip separation in metal cutting process and belongs to the field of mechanical processing. Plasma jets with different compositions and active particle concentrations were used to modify the metal materials. When plasma jet is sprayed on the surface of metal material to be machined, the active particles can penetrate into the interior of the material better, and the atom group formed by the atomic layer slides simultaneously on the slip surface relative to other material layers. With the generation of slip, the incomplete damage of the slip band will increase, and the plasma jet will be in the process of plasma jet. The micro-particles infiltrate into the surface of the material continuously, which reduces the elastic recovery of the material, reduces the fracture resistance of the material and makes the chip break more easily. Finally, the purpose of cutting chip breaking is achieved.
【技术实现步骤摘要】
一种等离子体射流促进金属切削断屑的方法
本专利技术涉及一种等离子体射流促进切削断屑的方法,它可以促进材料切削加工过程中切屑的分离,属于机械加工领域。
技术介绍
切屑是切削加工中非常常见的一种副产物,当切削某些塑性较好的材料时,容易会产生连续的切屑,导致切屑随着工件或刀具的旋转缠绕在工件和刀具上,造成工件表面的损伤、刀具磨损、影响加工材料表面加工完整性等问题。特别的,对于数控切削加工,当前一步产生的切屑未及时清理,将会对下一步的工作产生不可预料的阻塞,会对自动化机床产生很严重的阻碍。因此,如何在金属切削时良好的断屑,是目前机械加工领域的重要问题。为了将连续的切屑切断,目前的方法通常是在切屑产生处或者刀具上设置断屑器,在加工过程中当连续的切屑积累到一定长度后,断屑器就会自动将其切断。但是这种方法没有普适性,通常断屑器可有效断屑的被加工材料和加工参数在较小的范围内,对于塑性较好的工件材料或加工参数稍作变化,仍然难以断屑。目前还有学者通过改变切屑的变形调节金属切削加工过程中的断屑情况,通常采用小的前角、高的切削速度以及较厚的切深。但是上述方法中减小刀具前角会在加工表面出现积屑瘤,会影响刀具寿命,增加已加工表面粗糙度,无法达到预期的表面精度;高速切削时往往会产生较高的切削热,容易使机床产生热变形误差,且会对材料造成热损伤,降低材料的精度和表面完整性;增加切削加工过程中的切削厚度也会降低切屑长度,同时带来较大的切削力,对材料与刀具都有很严重的影响,容易损坏刀具、破坏加工表面。改变材料的力学特性也是一种改变切屑的方法,但是往往某种材料自产生就具有特有的力学特性,不容易通 ...
【技术保护点】
1.一种等离子体射流促进金属切削断屑的方法,其特征在于,步骤如下:用于等离子体射流促进金属切削断屑的方法的设备为冷等离子体射流发生装置和工作机床;冷等离子体射流发生装置包括工作气源(1)、等离子体发生器(2)和等离子体电源(4),工作气源(1)将气体输送到冷等离子体发生器(2)中,等离子体电源(4)与冷等离子体射流发生器(2)的电极相连接;将待处理工件(5)安装在工作机床上、夹紧、对刀;按照要求设定参数;开启等离子体电源(4)、工作气源(1)产生大气压冷等离子体射流,并将冷等离子体射流发生器(2)的喷口对准刀具(3)与工件(5)的接触位置;开启等离子体电源(4)释放大气压冷等离子体射流(6),喷向待处理的工件(5)表面并不断深入待处理工件表面,之后关闭等离子体电源(4)和工作气源(1),将冷等离子体射流发生器(2)移走并开始进一步加工。
【技术特征摘要】
1.一种等离子体射流促进金属切削断屑的方法,其特征在于,步骤如下:用于等离子体射流促进金属切削断屑的方法的设备为冷等离子体射流发生装置和工作机床;冷等离子体射流发生装置包括工作气源(1)、等离子体发生器(2)和等离子体电源(4),工作气源(1)将气体输送到冷等离子体发生器(2)中,等离子体电源(4)与冷等离子体射流发生器(2)的电极相连接;将待处理工件(5)安装在工作机床上、夹紧、对刀;按照要求设定参数;开启等离子体电源(4)、工作气源(1)产生大气压冷等离子体射流,并将冷等离子体射流发生器(2)的喷口对准刀具(3)与工件(5)的接触位置;开启等离子体电源(4)释放大气压冷等离子体射流(6),喷向待处理的工件(5)表面并不断深入待处理工件表面,之后关闭等离子体电源(4)和工作气源(1),将冷等离子体射流发生器(2)移走并开始进一步加工。2.根据权利要求1所述的等离子体射流促进金属切削断屑的方法,其特征在于,所述的冷等离子体射流发生器(2)采用裸电极放电方式或介质阻挡放电方式。3.根据权利要求1或2所述的等离子体射流促进金属切削断屑的方法,其特征在于,所述的冷等离子体射流发生器(2)所采用的气体为氮气、氩气、氦气、水蒸气、氧气、双氧水、经过滤、干燥的空气中的一种或两种以上混合。4.根据权利要求1或2所述的等离子体射流促进金属切削断屑的方法,其特征在于,所述的等离子体电源(4)为直流高压电源、低频高压电源、射频高压电源、微波高压电源或脉冲高压电源;打开工作气...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘新,王冠淞,刘吉宇,杨志康,关乃侨,陈发泽,武立波,刘硕,宋金龙,孙晶,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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