引用论文:
杨 巍，段振景，刘吉宇，等. 冷等离子体和微量润滑复合微铣削铝锂合金的表面性能研究[J]. 电加工与模具，2024（4）：66-71.
DOI: 10.3969/j.issn.1009-279X.2024.04.012
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1选题依据
2研究方案
3研究内容
图1是氧化铝纳米流体的制备情况。将质量分数为0.5%的氧化铝纳米粒子，与质量分数为3%的分散剂（APE-10）以及一定质量的棉籽油混合后，用磁力搅拌器搅拌15 min，并放置在超声波振荡器超声振动60 min，再次搅拌30 min。
1.2 实验方案
槽铣削铝锂合金实验分别在干式、微量润滑、冷等离子体以及冷等离子体复合微量润滑四种条件下开展。其中，微铣削时的主轴转速为25 000 r/min、进给速度为30 mm/min、切削深度为10 m。
2.2 表面成分能谱分析
由图4可知，在冷等离子体辅助下，纳米划痕两侧的塑性堆积几乎消失，表明冷等离子体可减少划擦过程中的材料塑性堆积，使材料除去率提高。
采用透射电子显微镜观测铝锂合金工件的截面组织，TEM图像见图5。
3 微铣削对比实验及结果分析
3.1 微铣削力
如图6所示，在干式条件下采集的微铣削力最大，其次是冷等离子体辅助，再次是微量润滑。而在冷等离子体和微量润滑多能场耦合的微铣削条件下，采集的微铣削力（Fx、Fy和Fz）最小，其合力F相比于干式、冷等离子体辅助和微量润滑三种工况分别降低了52.9%、42.9%和17.5%。这是因为冷等离子体不仅可以改善材料的去除率，还可以提高纳米流体在工件表面的浸润性，使切削区有足够的冷却润滑。
3.2 三维表面形貌
如图7所示，在干式条件下，表面毛刺较多，其高度高达0.54 μm、划痕深度高达0.27 μm，并且由于材料的塑性，刀痕纹理特征为不规则；在冷等离子体辅助下，毛刺的数量减少，并且高度降低至0.31 μm，刀痕纹理特征为比较规则；在微量润滑条件下，毛刺高度和划痕深度均降低至0.12 μm，刀痕纹理特征表现为很规则；在冷等离子体和微量润滑耦合下，最大的表面毛刺高度降低至0.1 μm、最大划痕深度降低至0.09 μm，刀痕纹理特征为非常规整。
3.3 表面粗糙度
由图8所示，在冷等离子体和微量润滑复合微铣削条件下，Sa值相比于干式、冷等离子体辅助和微量润滑分别降低了67.3%、44.8%和33.3%，进一步定量印证了上一小节对工件三维表面形貌分析的结果。
3.4 微观形貌
图9是采用直径为0.5 mm的双刃微铣刀进行槽铣削后的工件表面SEM图。
4结论
作者简介
第一作者：杨巍，1982年出生，毕业于沈阳工业大学机械设计制造及自动化专业，2005年开始从事飞机零件工艺设计及协调工作，主要在智能制造、零件制造方面的新技术新工艺研究及应用、新特种加工技术研究及飞机零件应用等取得重要贡献，先后发表论文26篇，发明专利15项，先后被评为辽宁省“百千万”层次人才和沈阳市高级人才。
团队简介
刘新教授团队面向航空航天航海领域的学科国际前沿及国家重大需求，开展多能场精密制造技术与装备方向的研究，现有4名教授、17名博士生、34名硕士生，主持中央部委项目、国家自然科学基金、航空/船舶等重点单位委托课题等30余项，在Science Robotics、International Journal of Machine Tools and Manufacture、Advanced Functional Materials、Nano Energy、ACS Nano、等国际知名期刊上发表论文数十篇。
关 于 期 刊
《电加工与模具》（CN 32-1589/TH、ISSN 1009-279X）创刊于1966年，是中文核心期刊和中国科技核心期刊，现由苏州电加工机床研究所、中国机械工程学会特种加工分会主办，主要报道电火花加工、电化学/电解加工、激光及高能束加工、增材制造（3D打印）、超声及复合加工等特种加工以及模具制造领域的设计研究成果、工艺应用技术、使用维修经验、产品开发信息和行业发展动态等。
《电加工与模具》以促进特种加工领域学科进步和产业发展为己任，构建“期刊出版+服务”的新型办刊模式，通过学术交流、重点约稿、优先发表、定向推送等多项举措，及时跟踪报道特种加工学术研究成果和特种加工产业及工艺装备，为特种加工技术进步和产业发展尽绵薄之力。
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编 辑：聂成艳
