小型牧草收割机结构设计【含9张CAD图纸+文档全套】
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大连工业大学艺术与信息工程学院毕业综合实践环节工作计划与完成情况一览表进 度 计 划 与 检 查 情 况周次工作进度与阶段任务(学生填写)任务完成情况(指导教师填写 )检查日期1进行开题调查,以及上网查找相关资料,为开题做准备。完成开题前的调研,为开题做准备。9月2日2进行开题调查,以及上网查找相关资料,为开题做准备。了解双轮自平衡车国内外的研究现状。9月9日3研究了国内外牧草收割机仍存在的问题。了解了国内外牧草收割机仍存在的问题。9月16日4通过查阅大量的书籍和资料,综合确定了牧草收割机的方案。确定了设计内容及任务要求。9月23日5查阅相关英文资料,并做好翻译工作,提交翻译资料。按计划及时提交翻译资料。9月30日6网上查找资料,确定机械传动方案。查资料学习机械设计手册,并确定自己需要完成的任务。10月7日7通过翻看书籍,初步收割机类型的选择。能主动学习与毕业设计有关内容,按计划完成规定任务。10月14日8通过翻看书籍与查阅资料,确定往复式收割机械,提出自己的设计方案。加深了对收割机的设计,按计划完成相关任务。10月21日9根据设计要求,完成参数的确定设计。能够及时修正设计中的缺陷,按计划完成任务。10月28日10通过学习,完成影响切割质量相关因素。按计划完成影响切割质量相关因素。11月4日11通过看书及查阅资料,完成技术参数的分析和评价。按计划完成了技术参数的分析和评价。11月11日12通过看书及查阅资料,完成了凸轮轴的设计。按计划完成了凸轮轴的设计。11月18日13经过前期准备工作,撰写开题报告,进行开题答辩。按计划提交开题报告。11月25日14通过先前的学习了解知识,完成了凸轮轴参数的确定。按计划完成凸轮轴参数的确定。12月2日15查阅资料,对切割装置的设计。进行切割装置的设计,按计划完成。12月9日16通过先前的学习了解知识,完成传动同步带的选择。研究确定传动同步带的选择,并进行相应的设计。12月16日17通过先前的学习了解知识,完成动刀的结构设计。研究确定动刀的结构的设计。12月23日18根据前期准备的相关材料构思中期方案,撰写中期方案,并按时上交学校。按计划提交中期方案。12月30日19通过先前的学习了解知识,完成刀片间隙的调整。刀片间隙的调整,并进行相应的设计。1月6日20查阅资料,对偏心轮的设计。按计划完成偏心轮的设计,并加以改进和完善。1月13日21通过翻阅书籍与查阅资料,学习传动系统的结构和相关参数的确定。对传动系统的结构和相关参数的确定,按计划完成。2月26日22对传动比进行计算。完成了小车转弯半径的计算。3月4日23通过先前的学习了解知识,完成糖电机轴的转动惯量。完成了传动比计算。3月11日24通过先前的学习了解知识,完成收割机功率和效率分析。按进度完成收割机功率和效率分析。3月18日25通过先前的学习了解知识,完成减速器的设计。运用所学知识对带减速器的设计计算,按时完成计划。3月25日26通过先前的学习了解知识,完成减速箱设计和校核。运用所学知识完成减速箱设计和校核,按时完成计划。4月1日27通过相关资料查询,对曲柄主轴的设计及校核。按计划完成曲柄主轴的设计及校核。4月8日28对箱体及附件的设计。按计划完成箱体及附件的设计。4月15日29绘制总装图及相应零件图及修改。按计划完成图纸的绘制与修改。4月22日30总结出了在本次设计中的主要收获以及体会,并整理整个设计过程中所撰写的材料。对本次设计进行了比较全面的总结,内容比较详实。4月29日31撰写论文初稿。按计划完成论文初稿的撰写工作。5月6日32撰写论文初稿,并提交指导老师提出修改意见和建议。按计划完成论文初稿的提交和修改工作。5月13日33撰写论文,对初稿进行修改完善。论文撰写按计划完成。5月20日34撰写论文,并对论文进一步修改完善。对论文内容、格式排版不对的地方进行了完善修改。5月27日35上交论文,制作ppt,准备答辩。任务完成良好。5月31日注:本表由学生根据指导教师要求,于毕业综合实践环节开始前认真填写,指导教师审查合格签字后,返还给学生,待毕业答辩前与毕业综合实践环节其他材料一起装档案袋内。指导教师(签字): 年 月 日附件:毕业综合实践环节指导记录 2019年7月:指导学生确定毕业设计题目为“小型牧草收割机设计”,查找相关资料,了解国家对广大农村调整了产业结构之后,养殖业在内蒙古各产业中所占的比重逐年加大,为了支撑畜牧业的发展,牧草产业发展迅猛,牧草种植面积也相应增加。作为五大牧区的内蒙古,基于牧草的种类丰富和牧草地幅员辽阔等特点,大力发展畜牧业,畜牧业历史悠久,且草资源储量丰富,天然草场面积多达17333万hm2,人工种草留床多达5.73万hm2,其中牧草面积大多53.3万hm2,全国面积第一。由于内蒙古大部分地表形态为低山丘陵地形,因此牧草场的面积不会太大,一般为中小型牧场,上百公顷的草场很少,草场的收割均以人工为主,作业成本高且效率较低,由于牧草场为一年两收或三收,人工劳动强度极大,针对以上问题,内蒙古牧草种植急需适用中小型草场的收割机,查阅相关资料,国内外草场收割机械主要针对大型草场,以切割器的形式为分类标准,对收割机械进行分类,主要有往复式收割机和旋转式收割机,其配套驱动系统950kW,效率1580areh,工作面宽度为26m,且收割后不能有序摆放,针对摊铺、搂草、拾草、打捆等作业需要相应的机具配套使用,使用较为不便。 2019年8月:指导学生查阅了相关资料及书籍等,了解早小型牧场受限于运作资金,如果采购配套机具,将大大增加牧草场的经济负担,小型牧草场的投入一般不会太高,如果利用人工对后续牧草摊铺,将大大增加牧草场的成本,稻麦割晒机作为市场上常见的机械设备,其作业对象主要是稻麦作业,目前已经应用于牧草的部分收割,但对于牧草场并不完全使用,紫花苜蓿作为畜禽饲料的主要成分,市场广阔,种植面积逐年增加,在畜禽养殖中居于首要地位,在提高作业效率,降低劳动强度的前提下,针对以上问题,为了平衡牧草场的经济效益,我以牧草收获机械的设计为选题,解决中小型草牧场对于牧草收获机械的需求,基于小动力驱动系统,设计适用于中小型草牧场的小型轻便收割机,伴随着牧草产业的高速发展,本文设计的收割机将具有广阔的市场空间和较高的商用价值。 2019年9月:学生通过查找相关资料,知道了国外牧草收割机械经过一百多面的发展演变,经历了畜力驱动到机械驱动、单项作业到大型联合收个作业等阶段。上世纪60年代,作为国外牧草机械的黄金时期,完成了人工和畜力作业工具到联合作业机具的转变,美国率先完成了牧草机具的研发,并在国内迅速推广,美国的牧草机具保有量多达70万台,居世界首位。上世纪70年代,全世界范围内牧草机具接近饱和,牧草机具进入瓶颈期,各大机械厂商为了开拓市场,基于产品性能的研究,对牧草机具进行了二次开发,取得了很好的经济效益,由于美国、德国、日本、意大利以及法国等国家的先进的机械生产技术,其牧草机具处于世界领先地位,德国斯通公司开发设计的割晒设备、克拉斯公司的自走式压捆机设备,以及法国库恩旋转割草机设备等,极大地解放了牧草场的生产力。 2019年10月:指导学生完成确定最终的设计方案,本文设计的往复式收割机械,主要由动力系统、切割系统、传动机构、行走系统以及输送系统等系统有机组合而成。柴油机提供收割机所需动力,查阅相关资料,选择用额定功率3.0kW、2400r/min转速、186.0186.0200.0mm外形尺寸的单缸两冲程柴油机。一般的单刀片切割无法满足牧草场的切割速度,本文切割系统由双刀片组成,其切割速度比单刀片割草机速度快一倍,通过双曲柄机构完成刀片往复运动和机构回转运动的相互转化。 2019年11月:指导学生完成切割机结构设计,认识切割机作为本文设计牧草收割机的主要机构,牧草收割机的性能主要受到切割机的工作效率和切割质量的影响,目前市场上切割器主要有往复式和回转式两种类型,考虑到回转式切割器对地形和动力系统要求较高,在平坦地形运行较好,但对于复杂地形如山地、丘陵等,效率较低,基于此并查阅相关资料,本文针对复式切割器选用普通型,在整机运行过程中。动力由柴油机提供,柴油机产生的动力驱动输入轴,输入轴带动曲柄主轴,最终经由曲柄机构将动力转换为往复运动。 2019年12月:本月指导学生完成了蜗杆传动的设计。通过查阅机械设计手册可知蜗轮蜗杆传动具有承载力大、结构紧凑、噪声小等优点。而且其自锁性能良好,因此,选择传动结构选用蜗轮蜗杆传动,由于蜗轮蜗杆机构传动时齿轮很容易出现磨损甚至是胶合,难免出现点蚀,因此该传动机构要求蜗杆表面要具有较高的硬度以及良好的耐磨性能。所以蜗杆选用。而蜗轮选用,加工方式为铸造。 2020年1月:指导学生完成了完成切割机构设计及计算。切割机构主要包括2个直线运动的动刀机构和动刀支撑机构两个主要机构,一般将动刀和刀杆做成一个机构,传动机通过刀杆作用于动刀,动刀支撑机构主要有:间隙调节机构和刀架等机构组成,正常工作时,收割机通过双刀的往复直线运动,完成牧草的收割。切割器的主要功能构件为动刀,考虑到牧草收割对刀刃的磨损较小,本文中选择省力的光刃结构的动刀,割荏整齐,便于后续工艺操作,为了在切割过程中防止动刀磨损破坏,动刀材质一般为合金钢,刃部采用淬火工艺进行锻造。 2020年2月:指导学对收割机进行了传动系统结构设计,通过分析传动系统的结构,柴油机动力系统通过皮带轮和锥齿轮,经过两级减速后,由于皮带轮和锥齿轮改变了传动方向,实现动力系统驱动曲柄主轴,曲柄主轴上的联轴器带动凸轮轴,实现刀杆和动刀的往复直线运动,切割器曲柄主轴通过链轮,实现驱动力向输送系统的传递。 2020年3月:本月指导学生完成减速器结构设计。箱体在保证传动件传动精度的前提下,起到支承和固定减速器的作用,整个减速器一半的重量为箱体重量,箱体的结构是否合理,对减速器的性能、成本影响较大。本设计中选用小型减速器,可以通过选用二硫化钼锂,对其进行脂润滑,选用轴承盖和密封圈对轴伸出部分进行密封。依据前文中中传动件、轴系部件以及轴的尺寸,依靠经验,在对减速器草图绘制的过程中,确定箱体结构和尺寸。 2020年4月:本月指导学生进行了查找相关资料,可知通常情况下,我们对减速箱输入轴的设计输入轴一端连接皮带轮,另一端连接小锥齿轮,且均为悬臂式铰接,轴材质为45#调质钢,有前文可知皮带轮效率0.96,基于此,通过计算皮带轮和齿轮与输入轴连接的直径。考虑到输入轴上键槽能够削弱凸轮轴的强度,因此需要通过增大轴径来增大凸轮轴强度,通常情况下存在一个键槽时,需要增大3%的轴径,存在两个键槽时,需要增大7%的轴径,本设计中轴为标准直径。 2020年5月:本月指导学生完成了毕业论文的撰写与修改工作。在论文的撰写与修改过程中,重视对学生独立工作能力的培养,积极启发和引导学生,充分发挥学生的主动性和创造性,对于学生在毕业设计论文工作过程中提出的有关问题,进行认真解答和精心指导。本月基本工作已经基本就绪,经过长时间学习设计,加强了学生对牧草收割机的设计熟练与运用。牧草收获质量的好坏与输送系统的优良密切相关,本设计中输送系统不仅要将切割出的牧草输送指定位置,还要根据要求完成牧草的摆铺,利于晾晒,因此本章主要确定合理输送速度,选择合适的输送结构。 2020年6月:上交了毕业设计论文,制作ppt,准备答辩。 大连工业大学艺术与信息工程学院毕业设计(论文)任务书2020届 机械工程 专业题 目:小型牧草收割机设计 子 题:学生姓名: 王小苗 班级学号:2016320815指导教师: 尉晓娟 职 称:讲师所在系(教研室): 机电与信息工程系下达日期:2019年7月15日完成日期:2020年5月31日题目类型设计题目来源其他题目性质教学实际课题、模拟课题简介:由于我国畜牧机械业起步比较晚,在生产工艺机械设计加工设备和自动化控制水平等诸多方面与发达国家存在一定的差距。主要原因是我国的牧草收割机的品种不齐全,生产技术不成熟,设备质量欠佳,远远不能满足日益扩大的国内牧草产品生产加工设备市场的需求。提高国产产品质量,开发新结构,无疑会给畜牧业发展起到革命性的作用。虽然市场上国外产品质量较好,但价格太高,不太适合国内市场的消费水平,所以开发性能良好、自动化程度高、外形轻巧美观,而且价格适中的国产收割机将是我国牧草收割设备的关键机械之一,对促进饲草产业化会起到举足轻重的作用。目前,我国牧草的种植收获主要依靠人工完成,劳动强度大,工作效率低,作业成本高,有时得不到及时收获,难以适应规模化、商品化及市场发展的要求。小型牧草收割机因价格合理,作业效率高得到牧草专业户的普遍欢迎。随着牧草产业的迅速崛起,给牧草机械化发展带来了新的机遇,小型牧草收割机市场需求空间很大,前景广阔。具体任务、内容及要求:1、利用检索方法进行中外文献资料的收集;2、进行小型牧草收割机的方案设计。3、对小型牧草收割机初步绘制原理草图。4、进行零件强度的理论计算。5、完成装配图、完成机械零件图的设计。完成设计任务书的汇总。日程安排: 预计工作量 共 35 周实习调研、查阅资料第 1- 18 周上机运算(绘图)第19-20周方案确定、开题报告第21-23周撰写说明书(论文)第24-30周设计计算(实验)第31-34周上交设计(论文)第35周教研室主任(签字): 教学系主任(签字): 大连工业大学艺术与信息工程学院毕业设计(论文)开题报告学生姓名王小苗 专业机械工程与自动化学号2016320815 设计(论文)题目小型牧草收割机设计开题报告内容包括:1.选题的意义:由于我国畜牧机械业起步比较晚,在生产工艺机械设计加工设备和自动化控制水平等诸多方面与发达国家存在一定的差距。主要原因是我国的牧草收割机的品种不齐全,生产技术不成熟,设备质量欠佳,远远不能满足日益扩大的国内草产品生产加工设备市场的需求。提高国产产品质量,开发新结构,无疑会给畜牧业发展起到革命性的作用。虽然市场上国外产品质量较好,但价格太高,不太适合国内市场的消费水平,所以开发性能良好、自动化程度高、外形轻巧美观,而且价格适中的国产收割机将是我国牧草收割设备的关键机械之一,对促进饲草产业化会起到举足轻重的作用。 目前,我国牧草的种植收获主要依靠人工完成,劳动强度大,工作效率低,作业成本高,有时得不到及时收获,难以适应规模化、商品化及市场发展的要求。小型牧草收割机因价格合理,作业效率高得到牧草专业户的普遍欢迎。随着牧草产业的迅速崛起,给牧草机械化发展带来了新的机遇,小型牧草收割机市场需求空间很大,前景广阔。2. 小型牧草收割机的发展动态:国外牧草机械已有100多年的历史,经历了从使用畜力到拖拉机动力配套、从单项作业机具到联合作业机具等发展过程。20世纪60年代是欧美各国牧草发展的高峰期,完成了畜力机械、割、搂草机具,各种联合作业机具及成型机具的研制并广泛推广。20世纪70年代以来,各公司致力于新产品的开发,改进原有产品的性能,保持竞争力。美国、德国、法国、意大利、日本等发达国家在该领域处于领先地位。20世纪90年代,这些国家的牧草收获机械陆续进入我国的牧草种植基地。我国牧草机械工业是农业工业起步较晚,发展缓慢的行业之一。5070年代中期,只生产一些仿苏4050年代畜力及机引的收获机械。70年代后期至90年代末,开始仿制国外先进的具有7080年代水平的收割机械。但近几年来牧草收获机械发展迅速。国内外大量事实证明,对天然草场进行改良,建立人工草场,实施退牧还草工程后,大量需求牧草收获机械,为牧草机械的发展提供了广阔的空间。国内外目前所有的牧草收割机械按切割部件结构分为往复式和圆盘式切割机;按其行走动力分为牵引式、半悬挂式、悬挂式、自走式割草机;按照割草幅宽可分为窄幅和宽幅式割草机。 3. 设计(论文)所要设计、研究的内容及可行性论证:内容:根据我省牧草种植的规模,在机型上应以小型为主,以适合小型地块的种植,在研究内容上主要解决劳动强度大,工作效率低的问题,要做到适合当前主要种植的黑麦草等柔性牧草的收割;并且牧草收割机的动力要可靠,操作上要简捷便利,整机轻便,机架灵巧,价格低廉,传动机构要紧凑,切割器要可靠耐用。基本内容包括:整体方案的设计、切割装置的设计、传动装置的设计、结构的设计。4.主要关键技术、工艺参数和理论依据:查阅相关资料了解到:配套动力:柴油机2.9kW;割幅: 1 m;割茬高度:45mm左右;切割形式:双动往复式;适用作物高度:600mm左右;刀片刃口:平面形;刀齿间距:39mm;刀片运动速率:1800次/min;前进方式:手扶推行式;操纵人数:1人;5. 设计(论文)的研究的创新亮点:整机轻便,机架灵巧,价格低廉,传动机构要紧凑,切割器要可靠耐用。6. 主要参考文献:1曾德芳等.牧草在发展畜牧业中的地位EB/OL.中国牧业网,2003.2张家年.标准型切割器切割图的计算分析J.农业工业学报,2001(3):85-88.3东北农学院主编.畜牧业机械化M.北京农业出版社,1989,11.4刘学明.进口牧草收割机及配套方案选M.北京:中国工业学报,2003. 5马晓春.割草机的设计与动态特性研究D.吉林:东北林业大学,2005.6王三民,诸文俊主编.机械原理与设计M.机械工业出版社,2000.7成大先.机械设计手册第3卷M.机械工业出版社,1988.8孙晓梅.旋转割草机技术条件R.北京:国家机械局,1997.9张华.2002年中国环境公报.森林/草地R.北京:中国环保局,2002.10王明亮.农业装备技术M.北京:中国农业大学,2001.11王世刚,张秀亲,苗淑杰主编.机械设计实践M.哈尔滨工程大学出版社,2003.12肖远金.牧草收割机的介绍J.现代农业设备,2005,18(10A):200-202.13邱梅贞等.中国农业机械技术发展史M.北京:机械工业出版社,1993.14刘品,徐小希主编.机械精度设计与检测基础M.哈尔滨工业大学出版社,2003.15姚煜冬.大力推进牧草生产机械化J.农业机械化与电气化,2003,12(14A).16陈怀深.畜牧业机械化M.北京:农业出版社,1998:16-20.17徐秀英.小型牧草收获机械的设计J .农业机械设计及理论.2004(06).18杨天兴.齿形链式牧草收割机的研究和设计J.甘肃农业大学.2005(06).19孙守田.黑龙江畜牧机械化现状及今后发展趋势J.黑龙江畜牧科技.1994.20于小波.黑龙江省畜牧机械行业的现状J.养殖技术顾问.1999(01).实施方案和时间安排(按教学周次安排):第 1-22 周 实习、调研、查阅资料、熟悉开发工具第 23 周 上交开题报告第24-33周 整体结构计算和设计第 34 周 进行总结本课题第33-36周 撰写论文、上交论文、进行毕业设计答辩指导教师意见签字:年 月 日系(专业)领导小组意见组长签字: 年 月 日备注注:此表由学生填写,中间页不足时,另附纸。大连工业大学艺术与信息工程学院毕业设计(论文)中期报告学生姓名王小苗 专业机械工程及自动化学号2016320815 毕业设计(论文)题目小型牧草收割机设计开题日期2019年11月11日计划完成日期2020年5月31日设计(论文)进展情况提前完成;按期完成;滞后完成能否按期完成能目前按任务书规定应完成的内容:1、完成开题报告和参考文献的选取。2、进行小型牧草收割机的方案设计。3、对小型牧草收割机标准件的选择及计算。4、进行零件强度的理论计算。5、完成装配图、完成机械零件图的设计。目前已完成的内容:1、完成开题报告和参考文献的选取。2、进行小型牧草收割机的方案设计。3、对小型牧草收割机标准件的选择及计算。指导教师意见 签字: 年 月 日系(专业)领导小组意见 签字: 年 月 日大连工业大学艺术与信息工程学院毕业设计文献查阅及翻译2020届 机械工程及自动化 专业英文题目:Tool Wear Mechanisms On The Flank Surface Of Cutting Inserts中文题目:在高速潮湿机械加工条件下后刀面表层磨损机理 学生姓名:王小苗 班级学号:机械168-15 指导教师: 尉晓娟 职 称: 导师所在系: 机电与信息工程系 在高速潮湿机械加工条件下后刀面表层磨损机理1引言几乎每类型用机器制造譬如转动, 碾碎, 钻井, 研., 使用切口流体协助零件的有效的生产当设定标准由生产商 1 需要。 使用蓄冷剂以一些切割工具物质起因严厉失败由于缺乏他们的对热冲击的抵抗(如AL2.O3 陶瓷), 过去经常转动钢。 其它切割工具材料象立方体硼氮化物(CBN) 可能被使用没有蓄冷剂, 由于类型他们的作用。 使用CBN 的目标将提高工件 的温度对上流因此它变柔和和当地可能容易地用机器制造。 原因在使用切削液之后可能被总结如下。延长切割工具寿命由减少达到热量引起和结果较少磨损率达到。 它从剪区域和被形成的芯片并且将散热。冷却高质量材料工作片断在操作之下充当一个重要角色从表面的热量畸变并且表层下损伤是必须被消灭或主要使到产物一个高质量产品降低过热的结果。减少切削力由它润滑的作用在联接口区域和清洁切削区在用机器制造从小芯片期间。 二个主要原因至于使用切口流体冷却和润滑。切削液作为蓄冷剂:用途的可变的特征和情况确定切口流体的蓄冷剂行动, 哪些改进热传递在剪区域在先锋之间, 工作片断, 并且切口流体。 蓄冷剂的物产必须在这种情况下包括高热容量使热和好导热性失去控制吸收热从切口区域。 水基的蓄冷剂乳化液以它的优秀高热容量能减少工具穿戴。切削液作为润滑剂:目的将减少摩擦在先锋之间, 倾斜面孔和工作片断材料或减少切口力量(正切组分) 。 当摩擦下降热引起下降。 结果, 切割工具穿戴率被减少并且表面结束被改进。切削液物产免于可感知的气味保存清晰在生活中种类和 表层和孔。腐蚀保护对机器零件和工作编结。有效用术语工具生活, 安全, 稀释比率, 并且可变的生活。 1.1切削液类型切削液有二个主要类别清洁的切削液清洁的切削液是穷的在他们的蓄冷剂特征是很好的润滑液。 他们由充斥应用工作区域由泵浦和被重新传布通过过滤器, 坦克和喷管。 这型由水不稀释, 并且可以包含润滑和极压力添加剂提高他们的切口表现。 这型用法降低他们的冷却的能力, 避免火灾危险, 保证操作员健康与安全风险。. 水基于的或水溶切削液这个小组被细分入三个类别:1.乳化液 矿物可溶解 白色乳状颜色由于油乳化液在水中。 包含从40%-80% 矿物油和一种乳化剂在腐蚀抗化剂旁边, 在生物杀伤剂旁边禁止细菌成长。2.微乳化液 半合成 发明了在80 年代之内, 有较少油含量和或更高的乳化剂比率10%-40% 油。 由于使流体更加透亮和容易看工作片断在操作期间的高水平乳化剂油小滴大小在流体更小。 其它重要好处是在它的能力乳化油任一漏出从机器零件在切口流体, 腐蚀抗化剂, 并且细菌控制。3.矿物油自由 合成物质 是化学制品的混合, 水, 细菌控制, 腐蚀抗化剂, 并且染料。 不包含任何矿物油, 并且提供好可见性流动性需要采取对机器零件润滑的更多注意因为它不应该留下油膜在机器零件, 并且可能导致密封严1.2 切削液选择许多因素影响切削液的选择; 主要工作材料片段, 类型机器的操作, 机械工具零件, 油漆, 并且密封。 表5-1 准备在机械工具产业研究协会提供建议在类型流体被使用。1.3 蓄冷剂管理达到一个高水平切削液表现和成本实效, 蓄冷剂回收系统应该被安装在工厂。 这个系统将减少相当数量新被购买的蓄冷剂集中和蓄冷剂一次性, 哪些将减少制造费用。 它或者由公司做或被租赁, 取决于公司预算和管理方针。表5-1 指南对于切口流体的选择为一般车间应用。机器制造操作制件材料自由用机器制造并且低碳钢媒介碳钢高碳钢防锈和热处理抗性合金磨削清楚的型可溶解油, 半合成物质或化学制品研的流体车削一般用途, 可溶解油, 半综合性或综合性流体极压可溶解油,半合成或合成性流体铣削一般目的,可溶解油,半合成物质或合成物质流体极压可溶物油,半合成物质或综合性流体极压可溶解油,半合成或综合性流体(清洁的切削液可能是必要)钻削极压溶物油,半合成物质或综合性流体插齿极压溶解油,半合成或综合性流体整洁切口上油更好滚齿极压可溶解油, 半合成或合成性流体(整洁的切口油也许是更好的)清洁的切削液珩齿极压可溶解油, 半合成或合成性流体(清洁的切削液也许是更好的)轻拍极压可溶解油,半合成或合成性流体(切削液也许是必要的)清洁的切削液更好注: 一些词条故意地延伸二个或更多专栏, 表明可能大范围的应用。 其它词条被限制对工作材料具体组。采用爱德华和怀特 1.4 机器磨损在湿高速用机器制造之下这是共同的信仰, 蓄冷剂用法在金属切口减少切口温度和延长工具生活。 但是, 这研究表示, 这不一定是真实的被推断在切口插入物材料。 相似的研究被执行了对不同的切口插入物材料和切口情况支持我们的结果。 顾等 36 记录了在工具磨损机制上的一个区别在C5 干燥和湿切口碾碎的插入物之间。 Tonshoff(人名) 等 44 并且陈列了不同的穿戴机制在AL2.O3/TiC 插入物在用机器制造ASTM 5115, 当使用蓄冷剂乳化液与干燥切口比较了。 另外, Avila 和Abrao 20 体验了在穿戴机制上的区别被激活在侧面边, 当使用不同的蓄冷剂在测试AL2.O3lTiC 工具在用机器制造AISI4340 钢。磨损机制和切口插入物的行为被学习在这研究在湿上流速度用机器制造的(WHSM) 情况下不充分地被了解。 所以, 这是这研究尝试集中于贡献在涂层发展和最近被开发的材料涂层技术为了升级他们的表现在坚韧用机器制造的情况。 这可贵的研究提供在有利的洞察入生产省时和增量。在竞争全球性经济中成本的降低是根本的解决方法; 这样保护了地方市场和寻找新的市场。 1.5 实验性观察在未上漆的用水泥涂的碳化物切口插入物穿戴机制在高速湿用机器制造在这个部分, 被观察的穿戴机制被提出未上漆的用水泥涂的碳化物工具(KC313) 在用机器制造ASTM 4140 钢在潮湿情况下。 用水泥涂的碳化物整体表现在使用乳化液蓄冷剂之下被改进了根据延伸的工具生活和减少用机器制造的费用。 不同的类型穿戴机制被激活了在切口插入物的侧面边由于使用蓄冷剂乳化液在用机器制造的过程期间。 这归结于蓄冷剂的作用在减少切割工具边缘和剪区域的平均温度在用机器制造期间。 结果磨蚀穿戴被减少了主导的更长的工具生活。 切割工具材料不同地表现对蓄冷剂由于他们对热冲击的各种各样的抵抗。 以下观察记录了用水泥涂的碳化物行为在高速用机器制造期间在湿切口之下。图5-1 展示切口插入物的侧面边被使用以180m/ 的切口速度分钟。 SEM 图象被记录了在7 分钟用机器制造以后。 它显示微磨蚀穿戴, 哪些由狭窄的凹线辨认沿侧面边在金属流程的方向, 支持以相似的观察由巴恩斯和Pashby(人名) 41 提供在铝里测试的通过蓄冷剂钻井插入物SiC 金属矩阵综合。 因为先锋是切口插入物几何的最微弱的部份, 渐近破裂开始的第一由于早期的非光滑的订婚在工具和工作片断材料之间。 并且, 这归结于也许导致言词一致的失败在瞬变被去骨切片的侧面切口楔子区域的重音集中 51, 52 。 微黏附力穿戴的同样图象能看在边和工具由半锥体表明127 形状在切割工具的边。 调查进一步, 徒升视线内被采取了在侧面边以1000 次的放大和提出在图5-2.A 。 它显示清楚的微磨蚀穿戴被排列在金属流程的方向, 那里钴黏合剂比推出作为大球状小滴的WC 五谷被佩带了首先在更高的穿戴率。 图5-2B 提供a 迅速移动在被采取在其它地点为同样侧面边的观点。 热量点蚀由黑斑点显露用不同的深度和微小的裂缝, 繁殖在多方向由于使用蓄冷剂。 所以 点蚀, 微黏附力和微磨蚀的低水平被激活在湿切口之下; 当高水平微磨蚀穿戴被激活在干燥切口之下(依照被提出在早先章节) 。图5-3.A 被采取了为切口插入物用机器制造在150mlmin 。 它显示一身典型的微黏附力穿戴, 那里芯片金属的数量临时地被遵守了在侧面边。 Kopac 53 陈列了相似发现测试HSS 锡钻子插入物在钻井SAE1045 钢里。 这种被遵守的金属以后会被采拿走WC 五谷并且黏合剂从切口插入材料并且过程继续。 为了探索也许存在的其它类型穿戴, a 迅速移动在看法以750 次的放大被采取了依照被显示在图5-3B 。 图5-3B 展示二穿戴方式; 首先, 微热量镇压由垂直镇压表明位于图片的右边, 并且支持以Deamley 和Trent 27 的 相似的研究结果。 第二, 微磨蚀穿戴在WC 五谷将被采图象的左边在钴黏合剂被微磨蚀严厉地毁坏了之后。 钴黏合剂是小五谷并且WC 是大大小五谷。 黏合剂的严厉畸变与WC 五谷一起也许归结于微黏附力和微磨蚀的活化作用图5-1 SEM 图象(KC313) 显示微磨蚀和微黏附力(湿) 。(a) SEM 微写器(KC313) 在180m/分钟显示微磨蚀何处钴黏合剂被佩带了首先留下被推出的WC 球状小滴(湿) 。(b) SEM 微写器(KC313) 在180m/分钟显示热量点蚀(湿) 。图5-2 被扩大化的看法(KC313) 在湿切口之下: (a) SEM 微写器(KC313) 在钴黏合剂被佩带首先留下被推出的WC 球状小滴的180mlmin 显示的微磨蚀(湿), (b) SEM 微写器(KC313) 在180 。m/分钟显示热量点蚀(湿) 。 (a) SEM 图象显示微黏附力穿戴机制在150m/ 之下分钟(湿) 。(b)(b) SEM 图象显示微热量镇压, 并且微磨蚀。图5-3 被扩大化的看法(KC313) 在150m/分钟(湿): (a) SEM 图象显示微黏附力穿戴机制在150m/ 之下分钟(湿), (b) SEM 图象显示微疲劳镇压, 并且微磨蚀(湿) 。佩带在速度和蓄冷剂介绍的切口情况之时。 所以, 微疲劳, 微磨蚀, 并且微黏附力穿戴机制被激活在湿情况下, 当高水平微磨蚀被观察了在干燥一个之下。其次, 图5-4.A 被采取了以下更低的速度(120m/分钟) 。 它显示组合边缘(BUE) 承受了它的存在在切割工具的生活中, 相似与黄 13 , 顾等 36 并且Venkatsh 等 55 。 这BUE 保护了工具边缘和延长它的生活。 在干燥切口之下BUE 出现以更低的速度(90 和60 m/分钟), 但当介绍蓄冷剂BUE 开始显现出以更高的速度, 这归结于下落在剪区域温度影响芯片金属流程在切割工具边缘, 由使延展性降低到一平实高级比那个存在在干燥条件切口。 结果, 芯片金属起动积累容易在接口在金属芯片流程之间, 切割工具边缘和火山口浮出水面形成BUE 。 除BUE 形成之外, 微磨蚀穿戴被激活了以这速度由狭窄的凹线表明。探索其它穿戴机制a 的可能性迅速移动在看法以3500 次的放大被采取了和被显示了在图5-4B 。 微疲劳是显然的由被繁殖的镇压在图象相似与Deamley 和Trent 27 发现。 此外, 图5-4B 显示微磨蚀穿戴的征兆, 由钴黏合剂磨蚀和大被推出的WC 五谷遗骸的显露。 但是, 微磨蚀出现以这120m/ 的速度分钟比同样型微佩带观察在150 m/ 较不严厉的极小速度, 支持以巴恩斯 41 个 相似的研究结果。 所以, 微磨蚀, BUE 和微疲劳被激活了在湿情况下当, 黏附力, 高水平微磨蚀, 并且BUE 不是在干燥切口之下。(a) (KC313) 显示组合边缘的SEM 图象在120m/ 之下分钟(湿) 。(b) (KC3 13) 显示微疲劳的SEM 图象, 并且微磨蚀(湿) 。图5-4 SEM 图象(KC313) 在120m/分钟(湿), (a) SEM 图象(KC313) 。 显示组合边缘, (b) (KC313) 显示微疲劳和微磨蚀的SEM 图象。133 图5-5 是为切割工具用机器制造在90m/分钟, 那礼物好工具生活一个阶段捕获在BUE 被采了之后。 侧面旁边展示巨型的金属黏附力的底部从工作片断材料。 图的上部在边缘显示边缘破裂。 站立在边缘破裂原因, 迅速移动在看法以2000 次的放大被提出在图5-6.A 。 微疲劳裂缝图象能看并且微损耗由许多孔显露, 并且支持以Lim 等 31 观察在HSS 锡插入物。 由于BUE 破裂从切割工具边缘, 少量从切割工具材料是被采的忘记的许多孔。 图5-6B 是另迅速移动在景色的侧面边的上部以1000 次的放大和显示微磨蚀穿戴由狭窄的凹线表明。 此外, 确切的型微佩带机制出现在侧面边在60 m/ 之下分钟。 所以, 与干燥切口比较以90 m/ 的切口速度分钟和60 m/分钟, 较少微磨蚀, 更大的BUE 形成, 并且更高的微损耗率被激活了。图5-5 SEM 图象显示工具边缘在积累边缘以后被采了。(a) SEM 图象显示微疲劳裂缝, 并且微损耗。(b) SEM 图象显示微磨蚀。图5-6 SEM 图象(KC313) 在90m/分钟:(a) SEM 图象显示微疲劳裂缝, 并且微损耗, (b) SEM 图象显示微磨蚀。5.4 实验性观察在上漆的用水泥涂的碳化物穿戴机制与锡TiCN 锡涂层在高速湿用机器制造调查三明治涂层穿戴机制在湿切口之下被提出在这个部分从穿戴开始早期。 图5-7 展示早期工具穿戴开始在先锋当切开在410m/分钟。 边缘破裂能被看见, 它开始了在先锋适当非光滑的联络在工具之间, 工作片断, 微磨蚀和重音集中。 调查进一步其它可能的原因在那导致涂层剥落的边缘破裂之后, a 迅速移动在看法以2000 次的放大被采取了和被提出了在图5-8.A 。 涂层破裂能被看见锡(的地方上部涂层的) 片段被金属芯片采了。 这结果微磨蚀的发生了那导致涂层剥落。 另一方面, 边缘是切口插入物几何和工作的最微弱的部份如同重音集中器也许导致言词一致的失败在瞬变被去骨切片的侧面切口楔子区域 51, 52 。磨蚀穿戴和重音集中因素留下一种不均匀的边缘配置在微标度在用机器制造的开始以后。 最新小金属片段开始遵守在被开发的空白被连续的芯片运动以后采依照被显示在上图5-8.A 。 边缘破裂其它观点依照被显示被采取了同样切割工具以2000 次的放大在上图5-8B 。 它提出破裂和裂缝在磨刀的工具边缘。 一个概要图由图片表明5-9, 提出了进步上漆的切口插入物失败开始在插入物边缘。 它并且被注意了在插入物期间测试, 失败发生在插入物首先渐近然后进步往侧面边。 结果, 关于优选先锋的一项研究图5-7 SEM 图象(KC732) 在410m/极小的显示的边缘破裂和微磨蚀(湿)(a) SEM 图象显示边缘破裂。(b) SEM 图象显示破裂和裂缝在磨刀的插入物边缘。图5-8 SEM (KC732) 在410m/分钟和早期穿戴阶段(湿): (a) SEM 图象显示边缘破裂, (b) SEM 图象显示破裂和裂缝在磨刀的插入物边缘。图5-9 涂上的失败和进展从边缘开始。半径改进涂层黏附力, 并且它的耐磨性, 也许并且是一个题目为未来工作。图5-1.0A 被采取了在工具失败以后以410m/ 的速度分钟。 它显示完全地被暴露的基体和严厉滑的穿戴在侧面边。 涂层存在在火山口表面和面孔较少穿戴比侧面边。 所以这有效因为上部保护者为先锋和大多数穿戴将发生在侧面边象滑穿戴。 图5-10B 是a 迅速移动在看法以3500 次的放大, 并且展示涂上残余在侧面边。 仍然, 微磨蚀和轻微的拉伸破裂在金属芯片的方向流动。 Ezugwa 等 28 并且Kato 32 陈列了相似发现。 但是, 拉伸破裂在这种情况下是较少在严肃比什么被观察了在干燥切口。 这归结于蓄冷剂的贡献在下降切口温度, 哪些减少了塑料变形在高温结果。 因此, 与干燥切口比较以同样速度, 拉伸破裂是可利用的以较少严肃和微磨蚀滑。 但是, 在干燥切口高水平微磨蚀, 高水平拉伸破裂和滑穿戴发生了。图5-11 被采取了在穿戴早期以360m/ 的速度分钟。 它显示滑穿戴, 涂上的剥落和裂缝开始显现出在罐子和TiCN 涂层之间在磨刀的工具边缘。 图5-12.A 显示什么的好的介绍被描述了及早看待小片段的发展在工具边缘。 被遵守的金属片段运作与微磨蚀穿戴一起导致涂层剥落。SEM 图象显示滑的穿戴。 (b) SEM 图象显示微磨蚀和拉伸破裂。图5-10 SEM 图象(KC732) 在410m/分钟在失败以后(湿): (a) SEM 图象显示滑的磨损, (b) SEM 图象显示微磨蚀和拉伸破裂。图5-11 SEM 图象在360m/ 穿戴早期极小(潮湿) 显示涂层和剥落显现出的裂缝在罐子和TiCN 层数之间。 金属芯片的大小被遵守在边缘几乎是15g 。 因为它是不稳定它以后将被采拿走涂层的一些片段与它并且过程继续。 另一迅速移动视线内以5000 次的放大为同样插入物被显示在图5-12B 表明一个最近被开发的裂缝在涂层层数之间。图5-13.A 被采取同样插入物在失败以后当用机器制造在360m/极小和湿情况。 涂上的剥落, 并且滑穿戴可能由狭窄的凹线看见和表明。 另外, 山谷穿戴的最初的发展能看在裁减的最大深度。进一步调查由采取依照被显示执行徒升视线内以2000 次的放大在上图5-13B 。 一身清楚的微磨蚀穿戴和微疲劳镇压被开发了依照被显示, 哪深深地被延伸通过在整个三涂上的层数之外深深直到基体。 所以, 与干燥切口比较, 微疲劳裂缝, 较不拉伸破裂, 较少微磨蚀穿戴被激活了在湿切口。 当微疲劳裂缝, 高水平微磨蚀, 并且高水平拉伸破裂是区别类型穿戴在干燥条件下以同样切口速度。其次, 图5-14.A 被采取为切割工具用机器制造在310m/分钟。 结果与早先插入物是相似用机器制造在360m/分钟, 那里金属片段黏附力发生了在工具边缘, 滑穿戴和涂上剥落。 另外, 黑斑点出现在图的上面在火山口表面是一空起因于缺点在涂层过程中。 在这个情况, 火山口表面快速地将被佩带比侧面表面。SEM 图象陈列遵守了金属片段在工具边缘。(b) SEM 图象陈列被开发的裂缝在涂层层数之间。图5-12 SEM 图象(KC732) 在早期穿戴360m/分钟(湿): (a) SEM 图象陈列遵守了金属片段在工具边缘, (b) SEM 图象陈列被开发的裂缝在涂层层数之间。SEM 图象显示涂层剥落的和滑的穿戴在工具失败以后(b) SEM 图象显示微磨蚀, 并且微疲劳镇压被开发在涂层层数之间图5-13 SEM 图象KC732 在失败以后用机器制造在360m/分钟(湿): (a) SEM 图象显示涂层剥落的和滑的穿戴在工具失败以后, (b) SEM 图象显示微磨蚀, 并且微疲劳镇压显现了出在涂层层数之间。SEM 图象显示金属黏附力, 滑穿戴和涂上空隙(a) SEM 显示微磨蚀。图5-14 SEM (KC732) 在310m/穿戴极小的早期(湿): (a) SEM 图象。 显示金属黏附力, 滑穿戴和涂上空隙, (b) SEM 显示微磨蚀。调查其它可能的穿戴机制形象5-14B 被采取了作为徒升以1500 次的放大。 它显示微磨蚀由被推出的大罐子小滴显露在小大小的失踪以后一个。图5-15.A 被采取了在工具失败以后, 加速的插入物失败采取了地方这里开始了从涂层空隙早先被提及在图5-14.A, 并且继续用完大数量从基体材料在一身高穿戴对估计。 但是, 各个实验被重覆得两次证实工具生活数据。 因此, 它值得提及, 失败发生在这个具体案件突出质量管理的重要性特别是为这类型昂贵的切口插入物被使用为半精整和最后工序。 图5-15B 是徒升视线内以火山口表面的3500 次的放大。 它提出一身严厉微磨蚀穿戴发生在K313 基体。 比较在干燥和湿情况之间以这速度(310 分钟), 微磨蚀和金属黏附力在插入物边缘是可利用的在湿切口, 当拉伸破裂和微磨蚀被观察了在干燥切口之下。 图5-16.A 被采取了为切割工具被佩带在260 m/ 之下分钟。 金属黏附力在工具边缘能看并且轻微的损耗在侧面表面。 结果大罐子小滴被互作用被采在工作片断材料和切割工具侧面表面之间。 图5-16B 是a 迅速移动在以2000 次的放大。 它显示转折在被遵守的金属和表面之间由微损耗过程用完水平几个孔(在底部左图) 。 采取仔细的审视在切口插入物在失败以后, 图5-17A 显示工作片断材料的巨型的黏附力在侧面边由相似的Lim 等 31 支持发现在学习HSS-148 锡和Ezugwa 等 28 在学习罐子碾碎的插入物穿戴机制(断断续续的切口) 。这种现象发生了结果介绍蓄冷剂乳化液, 哪些下降了切口温度, 减少了用机器制造的芯片的延展性和韧性。 这些因素使金属更加易受影响遵守侧面边导致微损耗穿戴在被采依照被显示以后在上图5-17B 。 当切口继续更多制件材料黏附对切割工具边和采拿走以它小涂层小滴忘记毛孔早先被提及在图5-17B 。 所以, 凹线佩带, 并且微损耗穿戴被激活了在干燥之下当; 微黏附力和高水平微损耗被激活了在湿切口之下。SEM 图象显示鼻子损伤开始了从涂层空在火山口表面。SEM 图象陈列切断磨蚀穿戴在火山口表面。图5-15 SEM 图象(KC732) 在失败以后在310m/分钟(湿): (a) SEM 图象显示鼻子损伤开始了从涂层空在火山口表面, (b) SEM 图象陈列切断磨蚀穿戴在火山口表面。(b) SEM 图象显示转折区域在被遵守的金属和破旧的表面和微损耗之间在bottom(微孔) 。图5-16 SEM 图象(KC732) 在早期穿戴在260 m/ 之下min(wet): (a) SEM 图象显示金属黏附力, (b) SEM 图象显示转折区域在被遵守的金属和破旧的表面和微损耗之间在底部(微孔) 。SEM 图象显示巨型的黏附力在侧面表面。(b) SEM 图象显示微损耗穿戴的许多孔征兆。图5-17 SEM 图象(KC732) 在260m/分钟在失败以后(湿): (a) SEM 图象显示巨型的黏附力在侧面表面, (b) SEM 图象显示微损耗穿戴的许多孔征兆。TOOL WEAR MECHANISMS ON THE FLANK SURFACE OF CUTTING INSERTSFOR HIGH SPEED WET MACHINING1 IntroductionAlmost every type of machining such as turning, milling, drilling, grinding., uses a cutting fluid to assist in the cost effective production of parts as set up standard required by the producer 1. Using coolant with some cutting tools material causes severe failure due to the lack of their resistance to thermal shock (like AL2O3 ceramics), used to turn steel. Other cutting tools materials like cubic boron nitride (CBN) can be used without coolant, due to the type of their function. The aim of using CBN is to raise the temperature of the workpice to high so it locally softens and can be easily machined. The reasons behind using cutting fluids can be summarized as follows. Extending the cutting tool life achieved by reducing heat generated and as a result less wear rate is achieved. It will also eliminate the heat from the shear zone and the formed chips. Cooling the work piece of high quality material under operation plays an important role since thermal distortion of the surface and subsurface damage is a result of excessive heat that must be eliminated or largely reduced to produce a high quality product.Reducing cutting forces by its lubricating effect at the contact interface region and washing and cleaning the cutting region during machining from small chips. The two main reasons for using cutting fluids are cooling and lubrication.Cutting Fluid as a Coolant:The fluid characteristics and condition of use determine the coolant action of the cutting fluid, which improves the heat transfer at the shear zone between the cutting edge, work piece, and cutting fluid. The properties of the coolant in this case must include a high heat capacity to carry away heat and good thermal conductivity to absorb the heat from the cutting region. The water-based coolant emulsion with its excellent high heat capacity is able to reduce tool wear 44.Cutting Fluid as a Lubricant:The purpose is to reduce friction between the cutting edge, rake face and the work piece material or reducing the cutting forces (tangential component). As the friction drops the heat generated isdropped. As a result, the cutting tool wear rate is reduced and the surface finish is improved.Cutting Fluid PropertiesFree of perceivable odorPreserve clarity throughout lifeKind and unirritated to skin and eyes.Corrosion protection to the machine parts and work piece.Cost effective in terms off tool life, safety, dilution ratio, and fluid life. 11.1 Cutting Fluid TypesThere are two major categories of cutting fluidsNeat Cutting OilsNeat cutting oils are poor in their coolant characteristics but have an excellent lubricity. They are applied by flooding the work area by a pump and re-circulated through a filter, tank and nozzles. This type is not diluted by water, and may contain lubricity and extreme-pressure additives to enhance their cutting performance properties. The usage of this type has been declining for their poor cooling ability, causing fire risk, proven to cause health and safety risk to the operator 1. Water Based or Water Soluble Cutting FluidsThis group is subdivided into three categories:1. Emulsion mineral soluble white-milky color as a result of emulsion of oil in water. Contain from 40%-80% mineral oil and an emulsifying agent beside corrosion inhibitors, beside biocide to inhibit the bacteria growth.2. Micro emulsion semi-synthetic invented in 1980s, has less oil concentration and/or higher emulsifier ratio 10%-40% oil. Due to the high levels of emulsifier the oil droplet size in the fluid are smaller which make the fluid more translucent and easy to see the work piece during operation. Other important benefit is in its ability to emulsify any leakage of oil from the machine parts in the cutting fluid, a corrosion inhibitors, and bacteria control.3. Mineral oil free synthetic is a mix of chemicals, water, bacteria control, corrosion inhibitors, and dyes. Does not contain any mineral oils, and provides good visibility.23 to the work piece. bare in mind that the lack of mineral oil in this type of cuttingfluid needs to take more attention to machine parts lubrication since it should not leave an oily film on the machine parts, and might cause seals degradation due the lack of protection.1.2 Cutting Fluid SelectionMany factors influence the selection of cutting fluid; mainly work piece material, type of machining operation, machine tool parts, paints, and seals. Table 5-1 prepared at the machine tool industry research association 2 provides suggestions on the type of fluid to be used.1.3 Coolant ManagementTo achieve a high level of cutting fluids performance and cost effectiveness, a coolant recycling system should be installed in the factory. This system will reduce the amount of new purchased coolant concentrate and coolant disposable, which will reduce manufacturing cost. It either done by the company itself or be rented out, depends on the budget and management policy of the company 1. Table 5-1 Guide to the selection of cutting fluids for general workshop applications.MachiningoperationWorkpiece materialFree machiningand low -carbon steelsMedium-Carbon steelsHigh Carbonand alloy steelsStainless andheat treatedresistantalloysGrindingClear type soluble oil, semi synthetic or chemical grinding fluidTurningGeneral purpose, soluble oil, semisynthetic or synthetic fluidExtreme-pressure soluble oil,semi-synthetic or syntheticfluidMillingGeneralpurpose,soluble oil,semi syntheticor syntheticfluidExtreme-pressure solubleoil, semi-synthetic orsynthetic fluidExtreme-pressure soluble oil,semi-synthetic or syntheticfluid(neat cutting oils may benecessary)DrillingExtremepressure solubleoil, semisynthetic orsynthetic fluidGear ShappingExtreme-pressure soluble oil,semi-synthetic or synthetic fluidNeat-cutting oils preferableHobbingExtreme-pressure soluble oil, semi-synthetic orsynthetic fluid (neat cutting oils may be preferable)Neat-cuttingoilspreferableBratchingExtreme-pressure soluble oil, semi-synthetic or synthetic fluid (neatcutting oils may be preferable)TappingExtreme-pressure soluble oil, semi-synthetic orsynthetic fluid(neat cutting oils may be necessary)Neat-cuttingoilspreferableNote: some entreis deliberately extend over two or more columns, indicating a wide range of possible applications. Other entries are confined to a specific class of work material.Adopted from Edward and Wright 21.2 Wear Mechanisms Under Wet High Speed MachiningIt is a common belief that coolant usage in metal cutting reduces cutting temperature and extends tools life. However, this research showed that this is not necessarily true to be generalized over cutting inserts materials. Similar research was carried out on different cutting inserts materials and cutting conditions supporting our results. Gu et al 36 have recorded a difference in tool wear mechanisms between dry and wet cutting of C5 milling inserts. Tonshoff et al 44 also exhibited different wear mechanisms on AL2O3/TiC inserts in machining ASTM 5115, when using coolants emulsions compared to dry cutting. In addition, Avila and Abrao 20 experienced difference in wear mechanisms activated at the flank side, when using different coolants in testing AL2O3lTiC tools in machining AISI4340 steel. The wear mechanisms and the behavior of the cutting inserts studied in this research under wet high speed-machining (WHSM) condition is not fully understood. Therefore, it was the attempt of this research to focus on the contributions in coating development and coating techniques of newly developed materials in order to upgrade their performance at tough machining conditions. This valuable research provides insight into production timesavings and increase in profitability. Cost reductions are essential in the competitive global economy; thus protecting local markets and consisting in the search of new ones.1.3 Experimental Observations on Wear Mechanisms of Un-Coated Cemented Carbide Cutting Inserts in High Speed Wet MachiningIn this section, the observed wear mechanisms are presented of uncoated cemented carbide tool (KC313) in machining ASTM 4140 steel under wet condition. The overall performance of cemented carbide under using emulsion coolant has been improved in terms of extending tool life and reducing machining cost. Different types of wear mechanisms were activated at flank side of cutting inserts as a result of using coolant emulsion during machining processes. This was due to the effect of coolant in reducing the average temperature of the cutting tool edge and shear zone during machining. As a result abrasive wear was reduced leading longer tool life. The materials of cutting tools behave differently to coolant because of their varied resistance to thermal shock. The following observations recorded the behavior of cemented carbide during high speed machining under wet cutting.Figure 1-1 shows the flank side of cutting inserts used at a cutting speed of 180m/min. The SEM images were recorded after 7 minutes of machining. It shows micro-abrasion wear, which identified by the narrow grooves along the flank side in the direction of metal flow, supported with similar observations documented by Barnes and Pashby 41 in testing through-coolant-drilling inserts of aluminum/SiC metal matrix composite. Since the cutting edge is the weakest part of the cutting insert geometry, edge fracture started first due to the early non-smooth engagement between the tool and the work piece material. Also, this is due to stress concentrations that might lead to a cohesive failure on the transient filleted flank cutting wedge region 51, 52. The same image of micro-adhesion wear can be seen at the side and tool indicated by the half cone27 shape on the side of cutting tool. To investigate further, a zoom in view was taken atthe flank side with a magnification of 1000 times and presented in Figure 5-2A. I
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