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摘要
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。
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单位航天学院; 中国航发中传机械有限公司; 厦门大学
