研发背景
针对高速列车车体用大型铝合金/沥青叠层复合材料薄壁中空W 形型材重负荷铣削加工中普遍存在的加工过程不稳定、切削力/切削振动大、切削温度较高、刀具不正常失效次数频繁、加工表面质量差、机加工成本居高不下等重要生产问题，提出了凭借低温气动喷雾射流冲击冷却的优势，对该铝合金/沥青叠层复合材料结构件重负荷铣削时的材料变形去除机制、刀具破损/粘接/失效机理及控制技术、切削振动形成机制及控制技术、加工表面缺陷形成机制及控制技术、重负荷铣削冷却换热机理等进行了深入研究，在研究工艺参数对切削力、切削温度、切削振动、刀具磨损、加工表面质量等加工过程参数影响规律的基础上对切削用量进行了多目标优化，同时开发出一种适合这种铝合金/沥青叠层复合材料型材重负荷、高性能铣削加工的新型低温气动喷雾射流冲击冷却系统。项目研究显著降低了刀具磨损率、抑制刀具严重粘结失效情况、提高了加工表面质量，从而大幅度降低了刀具成本和提高生产率，同时显著减轻了工人劳动强度和改善劳动环境。

应用范围
高速列车车体.

技术路线及原理
（1）建立了铝合金/沥青叠层复合材料结构件重负荷铣削时各种常用刀具材料的工艺参数选择数据库，实现刀具材料、刀具几何参数和切削用量的优选；
（3）将硬质合金刀具现有平均寿命（60min）提高了2~3倍；
（4）刀具磨损VB≤0.4mm时，加工表面无明显毛刺和毛边、加工表面粗糙度Ra低于12.5?m；
（5）材料去除率不低于6*106mm3/min；

技术特色
采用新型的基于低温气动喷雾射流冲击冷却技术的少量或微量润滑技术，使得铝合金/沥青叠层复合材料结构件重负荷铣削时的切削热通过该冷却系统强大的换热效果得以及时、充分发散，显著了降低切削温度，从而避免了切削时经常发生的刀具严重粘结烧毁现象，大幅度降低了刀具成本，改善了工人劳动环境和劳动强度。研发的高效冷却方法的特征在于使用压缩惰性气体和3只扇形喷嘴，压缩气体为氮气，可有效抑制薄壁铝合金复合材料W形型材重负荷铣削时铝合金材料与刀具材料之间的扩散，从而可有效减缓刀具磨损；压缩气体和少量或微量冷却润滑液经扇形喷嘴混合，可对大切削深度铣削下参与切削的刀具切削刃全长进行有效气动喷雾射流冲击冷却。

经济效益分析
未知。