双仿生微结构刀具

超疏油且抗破坏

仿荷叶与螽斯结构的刀具表面，兼顾超疏油与抗破损，提升微量润滑车削性能。

崔晓斌 · Yunxiu, Jiao · Guo, Jingxia · Xiang, Daohui · 焦锋 · 明平美

International Journal of Mechanical Sciences 2024

参数信息

微结构底部边长

290 μm

微结构侧面倾角

35 °

技术优势

超疏油

仿荷叶表面结构使刀具表面对植物油基润滑剂具有超疏油性，润滑剂易在微结构中留存与铺展，改善润滑效果。

抗破坏

仿螽斯结构提高了微结构的断裂韧性，在断续切削冲击下更能保持完整。

性能可预测

提出的指标PDM整合断裂韧性、复合损伤与切削载荷，能有效预测微结构性能，从而筛选最优参数。

应用场景

• 精密车削：微结构改善润滑与刀具寿命，保证精密车削表面质量。
• 硬态切削：抗破坏微结构在硬态切削高冲击下保持完整。
• 绿色润滑：超疏油表面提升植物油基微量润滑效果，减少油用量。
• 表面织构化刀具：双仿生设计为织构化刀具提供兼顾疏油与强度的优化方案。
• 仿生功能表面：融合荷叶与螽斯结构，实现多性能协调的功能表面。