如何对付难加工材料？冷却技术来帮忙！

作者：段跃初

导语：在现代制造业中，难加工材料的加工一直是一个具有挑战性的问题。研究表明，刀尖温度升高是导致刀具寿命短的主要原因之一。本文将介绍如何通过冷却技术降低刀尖温度，提高难加工材料的加工效率。

一、刀尖温度对刀具寿命和加工质量的影响

在难加工材料的加工过程中，刀具与工件之间的摩擦会产生大量热量。这些热量会导致刀具的前刀面和侧面出现粘着磨损和扩散磨损，加速热塑性变形，从而降低刀具的寿命和加工精度。

二、冷却技术在降低刀尖温度中的应用

为了降低刀尖温度，提高刀具寿命和加工质量，人们在供应冷却液的情况下进行切削。传统的冷却剂供应方法仅在低压下有效冷却切割区域周围的区域，当产生较高的切割热量时，流体会蒸发形成高温蒸汽屏障，大部分供应的流体不会渗透到切割区附近的区域。

三、高压冷却液的优势

近年来，高压冷却液技术逐渐应用于难加工材料的加工过程中。高压冷却液可以克服传统冷却剂供应方法的缺陷，有效降低刀尖温度，减少刀具磨损，提高加工质量。

四、超高压冷却介质（UHPC）对刀具磨损和加工质量的影响

在本研究中，作者设计了具有内部冷却剂喷嘴（前刀面和后刀面）的端铣刀原型，并进行了CFD（计算流体动力学）模拟，以找出冷却剂主要渗入后刀面切削区的相对有效的冷却剂供应方法。实验结果表明，使用超高压冷却介质（UHPC）可以显著降低刀具磨损，改善工件材料的粗糙度。

五、结论

通过使用高压冷却液和超高压冷却介质（UHPC），可以有效降低难加工材料加工过程中的刀尖温度，延长刀具寿命，提高加工质量。这为现代制造业在加工难加工材料提供了一种新的技术手段，具有广泛的应用前景。

在未来，我们还将继续研究冷却技术在难加工材料加工中的应用，寻找更加高效、环保的冷却方法，以推动制造业的可持续发展。

参考资料：

A Study on Prototype of End Mill for Ultra-High Pressure Coolant Supplying from Flank Surface Side Using Fluid Simulation | Scientific.Net

https://www.scientific.net/AST.139.3