摘要：干式静电冷却（Dry electrostatic cooling,DESC）是使用离子化空气流作为润滑冷却介质的绿色加工方法。离子化空气流中的活性带电离子和臭氧分子在切削区会发生复杂的物理、化学作用,是DESC产生润滑、冷却效果的主要原因。借助自行研制的离子发生器和离子浓度监测装置,针对DESC中各放电参数对离子输运效率和臭氧浓度的影响规律进行试验研究,证明放电功率越大,供气气压越高,距离喷嘴出口越近,针极尖端离出口距离越小,喷嘴出口直径越大,离子输运效率就越高;正对并且尽量接近喷嘴出口,出口直径3～4 mm,气压0.2～0.3 MPa,针极尖端与喷嘴出口间距离rn=0 mm时可以得到较高的臭氧浓度。使用优选的放电参数对GCr15进行切削试验,证明DESC可使切削力降低7.3%～25.4%,刀具磨损可减少55%,刀具寿命达到干切削的1.5～3.0倍,并且切削速度和切削温度越高,DESC的效果越显著。

关键词：干式静电冷却 离子输运效率 臭氧浓度 切削力 刀具磨损 

单位：大连理工大学机械工程学院 大连116024