仿生分级微沟槽刀具

润滑冷却自发输送

该刀具表面具有仿生楔形分级微沟槽，能够自发将切削液输送到刀-屑接触区，显著改善钛合金切削时的润滑与冷却状态，从而降低刀具磨损并提升加工表面质量。

Jie, Zhang · Sun, Pengcheng · Ali, Qaisar · Jianping, Wang · 郭国强 · 李亮 · He, Ning · Xiuqing, Hao

Journal of Manufacturing Processes 2025

参数信息

主切削力降低幅度

15.9 %

摩擦系数降低幅度

24 %

切削温度降低幅度

48 %

技术优势

自发输运切削液

楔形分级微沟槽模仿植物表面结构，无需外部动力即可将切削液定向输送到刀-屑接触区。

切削温度显著降低

平均切削温度比无纹理刀具降低48%，有效减轻刀具热磨损。

切削力与摩擦降低

主切削力平均降低15.9%，摩擦系数平均降低24%，改善切削稳定性。

应用场景

• 钛合金切削：降低切削力和温度，延长刀具寿命并提高钛合金表面质量。
• 航空难加工材料：针对航空难加工材料的高温高压切削问题，提供高效润滑与冷却。
• 精密加工：改善润滑冷却状态，减少刀具磨损，满足超精密加工的表面质量要求。
• 仿生功能表面：仿生结构实现切削液自发输运，为功能表面设计提供新思路。