專利名稱：成形和形成工作材料的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種處理工件的方法，特別是一種成形和形成工作材料的方法。
背景技術(shù)：
固體材料的構(gòu)形可以通過工藝過程得到改變，在該工藝過程中從工件上除去材料，其中工件被分離成多個帶有或不帶有去除的材料的單件，或者工件的形狀在沒有顯著去除材料的情況下發(fā)生改變。示例性的成形過程包括例如機加工/車削、磨削、鉆削、攻絲、鋸切、銑削和刨削。在這些成形處理過程中，在處理期間從工件上去除材料。在形成處理過程中，工件的形狀、厚度、直徑或任何其他物理構(gòu)形在沒有任何顯著的材料去除的情況下發(fā)生改變，或者沒有任何顯著的材料去除的情況下工件被分離成多個單件。形成過程包括例如擠壓、沖壓、仿形加工、彎曲、開槽、剪切、拉伸和沖切。這些處理過程中的任何一種可以應用于固體金屬或非金屬材料。
成形和形成過程的特征在于，工具與工件的強力接觸，其中工具使工件變形。在處理過程中，由于工具和工件之間的表面摩擦產(chǎn)生了外部熱量，且由于工件材料的變形產(chǎn)生了內(nèi)部熱量。為了防止工具和工件的過熱，可以將諸如水-油乳狀液的組合的冷卻液或潤滑劑/冷卻液流體施加到工具和/或工件上。冷卻液/潤滑劑流體的冷卻和潤滑性質(zhì)在降低工件磨損和延長工具壽命方面是嚴格的。冷卻和潤滑在達到工件的所希望的尺寸、精度和形狀方面也是很重要的。冷卻液/潤滑劑的第二功能可以是沖刷掉切屑和來自工具/工件界面的金屬細粒，以防止損傷加工完的表面?？梢韵蚶鋮s液和潤滑劑流體中添加各種添加劑和表面活性劑，以增強其性能。在某些應用中，特別是金屬加工應用中，使用低溫流體提供有效的冷卻。
這些處理過程已被很好地開發(fā)出來并廣泛地使用在各種制造工業(yè)中的金屬、塑料和其他材料上。在材料的成形和形成的技術(shù)被很好地開發(fā)出來同時，存在有在成形和形成過程中進一步革新和改進的需求。這一需求是由如下描述并由隨后的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施例涉及一種處理工件的方法，它包括(a)提供工具和工件，其中，所述工件具有初始形狀；(b)將所述工件和所述工具接觸放置，以形成界面，向所述工具和/或所述工件施加作用力，且使所述工具和/或所述工件移動，以影響所述工件的所述初始形狀的變化；(c)將潤滑劑施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中；以及(d)將低溫流體施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中。
使施加所述潤滑劑的任何區(qū)域與施加所述低溫流體的任何區(qū)域不相鄰或不重疊，即潤滑劑和低溫流體可施加在不同的區(qū)域。另一方案，可將所述潤滑劑在一個時間段施加到至少一部分區(qū)域，且在所述時間段之前或之后將所述低溫流體可施加到所述至少一部分區(qū)域。
所述潤滑劑可以是液體，且將所述潤滑劑施加到所述工件上的至少一部分選定的區(qū)域。可將所述低溫流體在一個時間段施加到至少一部分選定的區(qū)域，且在所述時間段之前或之后將所述潤滑劑施加到所述至少一部分選定的區(qū)域。
所述界面的特征可為所述工具的前邊緣和所述工具的后邊緣，在所述前邊緣處，所述工具和所述工件之間形成初始接觸，而在所述后邊緣處，所述工具和所述工件之間終止接觸。所述工件的特征在于，鄰近所述工具的所述前邊緣的第一工件區(qū)域，鄰近所述工具的所述后邊緣的第二工件區(qū)域，鄰近所述第一工件區(qū)域的第三工件區(qū)域，和鄰近所述第二工件區(qū)域的第四工件區(qū)域；以及所述工具的特征在于，鄰近所述工具的所述前邊緣的第一工具區(qū)域，鄰近所述工具的所述后邊緣的第二工具區(qū)域，以及除了所述第一和第二工具的所述工具的任何區(qū)域。
在這個實施例中，(1)可將所述潤滑劑施加到所述第一工具區(qū)域，而可將所述低溫流體施加到所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域；或(2)可將所述潤滑劑施加到所述第一工件區(qū)域，而可將所述低溫流體施加到所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域；或(3)可將所述潤滑劑施加到所述第一工件區(qū)域和所述第一工具區(qū)域，而可將所述低溫流體施加到所述第二工件區(qū)域和所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域；或(4)可將所述潤滑劑施加到所述第一工件區(qū)域和所述第一工具區(qū)域，而可將所述低溫流體施加到所述第三工件區(qū)域；或(5)可將所述潤滑劑施加到所述第一和第二工具區(qū)域以及所述第一和第二工件區(qū)域，而可將所述低溫流體施加到所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域；或(6)可將所述潤滑劑施加到所述第三工件區(qū)域，而可將所述低溫流體施加到所述第一工具區(qū)域和所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域；或(7)可將所述潤滑劑施加到所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域，而可將所述低溫流體施加到所述第一和第二工具區(qū)域以及所述第一和第二工件區(qū)域；或(8)可將所述潤滑劑施加到所述第三工件區(qū)域，而可將所述低溫流體施加到所述第一工具區(qū)域和所述第一工件區(qū)域。
所述低溫流體可選自下列組中，所述組包括氮、氬、二氧化碳以及它們的混合物。所述潤滑劑可以是液體潤滑劑，且可包括選自下列組中的一種或多種成分，所述組包括植物油、礦物油以及無碳氫化合物的潤滑劑。所述潤滑劑可以是固體潤滑劑，且可選自下列組，所述組包括石蠟、可泵送的油脂以及可流動的非液體材料。
所述工件的表面在接觸所述工具之前的特征可為粗糙平均值Ra的初始值。可將所述潤滑劑以一定的層施加到所述工件上，所述層具有在約0.1和約10倍于粗糙平均值Ra的初始值(包括本值)之間的等價厚度。所述潤滑劑的粘度可在40℃小于約40Cst。有利地，所述潤滑劑的粘度可在40℃小于約20Cst?？蓪⑺鰸櫥瑒┦┘拥剿龉ぞ呱系某怂龅谝缓偷诙ぞ邊^(qū)域的任何區(qū)域，而可將所述低溫流體施加到所述第一和第二工具區(qū)域以及所述第一和第二工件區(qū)域?？蓪⑺鰸櫥瑒┮砸欢ǖ膶邮┘拥剿龉ぜ?，所述層具有在約0.1和約10倍于粗糙平均值Ra的初始值(包括本值)之間等價厚度。
所述工件可包括金屬，其具有小于約50洛氏硬度(Rockwell)C的硬度且可能具有小于約35洛氏硬度(Rockwell)C的硬度。另外，所述工件可包括選自下列組中的材料，所述組包括復合材料、塑料、難熔的材料和陶瓷。處理所述工件的所述方法可選自下列組中的成形和形成過程，所述組包括機加工、車削、磨削、開槽、剪切、擠壓、沖壓、仿形加工、彎曲、拉伸、鉆削、沖切、刨削、攻絲和鋸切。
本發(fā)明的另一實施例包括一種處理工件的方法，它包括(a)提供工具和工件，其中，所述工件具有初始形狀且特征為粗糙平均值Ra的初始值；(b)將所述工件和所述工具接觸放置，以形成界面，向所述工具和/或所述工件施加作用力，且使所述工具和/或所述工件移動，以影響所述工件的所述初始形狀的變化；(c)將潤滑劑施加到所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中，其中將所述潤滑劑以一定的層施加到所述工件上，所述層具有在約0.1和約10倍于粗糙平均值Ra的初始值(包括本值)之間的等價厚度；以及(d)將低溫流體施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中。
所述潤滑劑可以是液體潤滑劑，且可包括選自下列組中的一種或多種成分，所述組包括植物油、礦物油以及無碳氫化合物的潤滑劑。所述潤滑劑的粘度可在40℃小于約40Cst以及可在40℃小于約20Cst。
本發(fā)明的另一實施例涉及一種通過方法制成的成形的制品，所述方法包括(a)提供工具和工件，其中，所述工件具有初始形狀；(b)將所述工件和所述工具接觸放置，以形成界面，向所述工具和/或所述工件施加作用力，且使所述工具和/或所述工件移動，以影響所述工件的所述初始形狀的變化；(c)將潤滑劑施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中；以及
(d)將低溫流體施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中。
(e)將所述工件形成為最終的形狀，以提供所述成形的制品。
在本發(fā)明的又一實施例中，本發(fā)明包括一種通過方法制成的成形的制品，所述方法包括(a)提供工具和工件，其中，所述工件具有初始形狀且特征為粗糙平均值Ra的初始值；(b)將所述工件和所述工具接觸放置，以形成界面，向所述工具和/或所述工件施加作用力，且使所述工具和/或所述工件移動，以影響所述工件的所述初始形狀的變化；(c)將液體潤滑劑施加到所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中，其中將所述潤滑劑以一定的層施加到所述工件上，所述層具有在約0.1和約10倍于粗糙平均值Ra的初始值(包括本值)之間的等價厚度；以及(d)將低溫流體施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中。
(e)將所述工件形成為最終的形狀，以提供所述成形的制品。
本發(fā)明一個相關的實施例包括一種處理工件的設備，它包括(a)工具和工件，其中，所述工件具有初始形狀；(b)用于將所述工件和所述工具接觸放置以形成界面的裝置，用于向所述工具和/或所述工件施加作用力的裝置，以及用于使所述工具和/或所述工件移動以影響所述工件的所述初始形狀的變化的裝置；(c)適于在所述工具和所述工件處于接觸中的同時將潤滑劑施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域的潤滑劑施加系統(tǒng)；以及(d)適于在所述工具和所述工件處于接觸中的同時將低溫流體施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域低溫流體施加系統(tǒng)。
所述設備可選自下列組中的成形和形成系統(tǒng)，所述組包括機加工、車削、磨削、開槽、剪切、擠壓、沖壓、仿形加工、彎曲、拉伸、鉆削、沖切、刨削、攻絲和鋸切。


圖1是工具與工件的一般空間上的關系的示意圖；圖2是機加工或車削過程的示意圖；圖3是拉拔或擠出過程的示意圖；圖4是開縫或剪切過程的示意圖；圖5是磨削過程的示意圖；圖6是在示例2中生產(chǎn)的經(jīng)機加工的工件的圖片；以及圖7A、7B和7C是在示例2中經(jīng)機加工生產(chǎn)的切屑的圖片。
具體實施例方式
本發(fā)明的實施例在成形和形成過程中利用潤滑劑和低溫(或制冷)流體的組合以提供潤滑和冷卻。這些潤滑和冷卻功能的利用使得成形和形成過程的性能更好，且減少或消除在常見的處理過程中使用的所消耗的冷卻流體的量。潤滑劑在環(huán)境溫度下可以是液體或固體；該潤滑劑可以基本上是無水的或可以含水的。在某些實施例中，潤滑劑和低溫流體可以施加在工具和/工件的不同區(qū)域上，使得低溫流體和潤滑劑的施加的區(qū)域是不相鄰的或不交疊，即不覆蓋任何相同的區(qū)域。在其它實施例中，潤滑劑在一段時間期間和在這段時間期間之前或在這段時間期間之后施加到在工具或工件上的至少一部分區(qū)域，而低溫流體可以施加到該區(qū)域的至少一部分上。時間期間的適當選擇應當使得潤滑劑在潤滑劑冷凍之前能夠刺入和/或充填因表面不平坦部分(或不平度)所形成的微觀區(qū)域，并應當不會使?jié)櫥瑒┰跐櫥瑒┠軌虼倘牒?或充填因表面不平坦部分的形成的微觀區(qū)域之前冷凍。
在本發(fā)明中，術(shù)語“低溫流體”意指在低于大約-100℃溫度的氣體、液體、固體顆?；蚱淙魏位旌衔铩Ｓ糜谠诒景l(fā)明的實施例中的示例性低溫流體可以例如包括氮、氬、碳、二氧化物或其混合物。一種潤滑劑定義為各種油性液體和/或油脂性固體中的任何一種，當其被施加到處于可移動接觸中的部件上時其能降低摩擦、熱和磨損。該潤滑劑可以基本上是無水的或可以含水的。
術(shù)語“施加”、“施加的”或“已施加的”在用于低溫流體時意指當工件和工具處于接觸時濺射或噴射或者在其他方面引導流體接觸和冷卻工具和/或工件的任何外表面。術(shù)語“施加”、“施加的”或“已施加的”在用于液體潤滑劑時意指濺射、噴射、沖刷、噴霧或者在其他方面引導潤滑劑接觸工具或工件的表面并刺入和/或充填因工具和/或工件的表面上的不平坦部分所形成的微觀區(qū)域。術(shù)語“施加”、“施加的”或“已施加的”在用于固體潤滑劑時意指按壓、擦抹、涂抹或者在其他方面引導固體潤滑劑接觸工具或工件的表面并刺入和/或充填因工具和/或工件的表面上的不平坦部分所形成的微觀區(qū)域。
術(shù)語“表面”在參照工具和/或工件使用時意指工具或工件的任何外表面。術(shù)語“區(qū)域”在參照工具或工件使用時是指工具或工件的任何外表面上的區(qū)域(或部位)。
不確定限定詞“一個”和“一種”在此間使用時意指在應用于本說明書和權(quán)利要求中描述的本發(fā)明的實施例的任何特征時為一個或多個?！耙粋€”和“一種”的使用并不限制指單一特征的含義，除非對這種限制進行具體地說明。帶有上述限定詞和不帶有上述限定詞的名詞或名詞短語表示一個特定的具體特征或多個特定的具體特征，以及可以根據(jù)使用其的上下文的內(nèi)容具有單個或多個的含義。形容詞“任何”意指任何數(shù)量中的任意一個、一些或全部。放置在第一實體和第二實體之間的術(shù)語“和/或”意指(1)第一實體，(2)第二實體和(3)第一實體與第二實體兩者中的一個。
圖1圖示出工具相對工件的一般空間上的關系的示意性視圖。工具1和工件2以強制接觸的形式設置，以形成界面3。工具和/或工件被移動，以實現(xiàn)工件的形狀上的變化。為了圖示的目的，在工具和工件中的任一個或兩者能夠移動的同時，工件相對于工具的相對移動通過工件2上的示意性箭頭來表示。界面3以工具前邊緣4和后邊緣5為特征，在前邊緣4處，在工具和工件之間形成初始接觸，而在后邊緣5處，終止工具和工件之間的接觸。
工件可具有這樣的特征，鄰近該工具的前邊緣的第一區(qū)域4w、鄰近該工具的后邊緣的第二區(qū)域5w、鄰近第一區(qū)域4w的第三區(qū)域6和鄰近第二區(qū)域5w的第四區(qū)域7。在工件上的第一區(qū)域4w是一個鄰近工具前邊緣4的小區(qū)域，而第二區(qū)域5w是一個鄰近工具后邊緣5的小區(qū)域。該工具可具有這樣的特征，鄰近工具前邊緣4的第一區(qū)域4t、鄰近工具后邊緣5的第二區(qū)域5t和工具的除了第一和第二區(qū)域4t和5t的任何其余的區(qū)域或各區(qū)域8。在工具上的第一區(qū)域4t是一個鄰近工具前邊緣4的小區(qū)域，而第二區(qū)域5t是一個鄰近工具后邊緣5的小區(qū)域。
潤滑劑可施加到工具的表面上的任何區(qū)域和/或工件的表面上的任何區(qū)域，而低溫流體可施加到工具的表面上的任何區(qū)域和/或工件的表面上的任何區(qū)域，同時該工件和該工具處于接觸中。
對于每個成形和形成過程，可以選擇一種用于施加低溫流體和潤滑劑的特定的位置組合。許多種用于施加低溫流體和潤滑劑的示例性的位置組合在表1中給出。這些組合僅僅是說明性的，且由此可以構(gòu)想出用于其他成形和形成應用的其他組合。
表1用于施加潤滑劑和低溫流體的示例性的位置(參照圖1的位置)

圖2的示例性視圖中示出了機加工/車削的過程，以圖示本發(fā)明的示例性實施例。在該處理過程中，工具201在界面203處被壓靠在旋轉(zhuǎn)的工件202上，如同本技術(shù)領域通常所實施的那樣，以去除車削或切屑材料202a。界面203由工具前邊緣204和工具后邊緣205界定出，工件202的特征在于，鄰近該工具的前邊緣的第一區(qū)域204w、鄰近該工具的后邊緣的第二區(qū)域205w、鄰近第一區(qū)域204w的第三區(qū)域206和鄰近第二區(qū)域205w的第四區(qū)域207。在工件上的第一區(qū)域204w是一個鄰近工具前邊緣204的小區(qū)域，而第二區(qū)域205w是一個在工具上的鄰近工具后邊緣205的小區(qū)域。該工具可具有這樣的特征，鄰近工具前邊緣204的第一區(qū)域204t、鄰近工具后邊緣205的第二區(qū)域205t和工具的除了區(qū)域204t和205t的任何其余的區(qū)域或各區(qū)域208。在工具上的第一區(qū)域204t是一個鄰近工具前邊緣204的小區(qū)域，而第二區(qū)域205t是一個鄰近工具后邊緣205的小區(qū)域。
表1中的實施例1-6和8描述了在圖1中可施加低溫流體和潤滑劑的位置的各種實施例。在圖2的一個示例中，在工具201上低溫流體施加在位置208處，而潤滑劑施加在位置204t處。在第二示例中，在工具201上低溫流體施加在位置208處，而潤滑劑施加在位置204w處。在第三示例中，低溫流體施加在位置208和205w處，而潤滑劑施加在位置204w和204t處。在第四示例中，低溫流體施加在位置208處，而潤滑劑施加在位置204w、204t。在第五示例中，低溫流體施加在位置208處，而潤滑劑施加在位置204w、204t、205w和205t處。在第六示例中，低溫流體施加在位置208和204t處，而潤滑劑施加在位置206。在最后的示例中，低溫流體施加在位置204t和204w處，而潤滑劑施加在位置206處。
在圖3的示意性視圖中表示出拉伸的處理過程，以圖示出本發(fā)明的示意性實施例。在這一處理過程中，工件302被引導通過模具301，如同本技術(shù)領域通常所實施的那樣，以減小工件的直徑。界面303由工具前邊緣304和工具后邊緣305界定出，工件302的特征在于，鄰近該工具的前邊緣的第一區(qū)域304w、鄰近該工具的后邊緣的第二區(qū)域305w、鄰近第一區(qū)域304w的第三區(qū)域306和鄰近第二區(qū)域305w的第四區(qū)域307。該模具可具有這樣的特征，鄰近工具前邊緣304的第一區(qū)域304t、鄰近工具后邊緣305的第二區(qū)域305t和工具的除了區(qū)域304t和305t的任何其余的區(qū)域或各區(qū)域308。在工具上的第一區(qū)域304t是一個鄰近工具前邊緣304的小區(qū)域，而第二區(qū)域305t是一個工具上的鄰近工具后邊緣305的小區(qū)域。在工件上的第一區(qū)域304w是一個鄰近工具前邊緣304的小區(qū)域，而第二區(qū)域205w是一個工件上的鄰近工具后邊緣305的小區(qū)域。
在涉及圖3的實施例中，潤滑劑可施加在工件上的例如位置306處，而低溫流體可施加在工具上的位置308處，且可選地施加在工件上的位置307處。
在圖4的示意性視圖中表示出開縫或剪切的處理過程，以圖示出本發(fā)明的另一實施例。在這一處理過程中，在此從側(cè)視圖中可以看到，工件402被引導通過切割輪401，如同本技術(shù)領域通常所實施的那樣，以將送進的工件切割成兩件。切割輪和工件之間的界面以及工具的前邊緣和后邊緣在圖4中被隱藏起來，但可以看到其他特征。工件402的特征在于，鄰近該工具的前邊緣的第一區(qū)域404w、鄰近該工具的后邊緣的第二區(qū)域405w、鄰近第一區(qū)域404w的第三區(qū)域406和鄰近第二區(qū)域405w的第四區(qū)域207。該工具可具有這樣的特征，鄰近工具前邊緣的第一區(qū)域404t、鄰近工具后邊緣的第二區(qū)域405t和工具輪的除了區(qū)域404t和405t的任何其余的區(qū)域或各區(qū)域408。在工件上的第一區(qū)域404w是一個鄰近工具前邊緣的小區(qū)域，而第二區(qū)域405w是一個工件上的鄰近工具后邊緣的小區(qū)域。在工具上的第一區(qū)域404t是一個鄰近工具前邊緣的小區(qū)域，而第二區(qū)域405t是一個鄰近工具后邊緣的小區(qū)域。
在涉及圖4的實施例中，潤滑劑可在位置404w處施加到工件上，而低溫流體可在位置405t和/或404t處施加到工具上。
在圖5的示意性視圖中表示出磨削的處理過程，以圖示出本發(fā)明的又一示例性實施例。在這一處理過程中，工件502被引導經(jīng)過磨削輪501，如同本技術(shù)領域通常所實施的那樣，以從工件502的進給端的頂表面去除材料。界面503由工具前邊緣504和工具后邊緣505界定出。工件502的特征在于，鄰近該工具的前邊緣的第一區(qū)域504w、鄰近該工具的后邊緣的第二區(qū)域505w、鄰近第一區(qū)域504w的第三區(qū)域506、和鄰近第二區(qū)域505w的第四區(qū)域507。該工具可具有這樣的特征，鄰近工具前邊緣的第一區(qū)域504t、鄰近工具后邊緣的第二區(qū)域505t、和工具輪的除了區(qū)域504t和605t的任何其余的區(qū)域或各區(qū)域508。在工具上的第一區(qū)域504t是一個鄰近工具前邊緣504的小區(qū)域，而第二區(qū)域505t是一個在工具上的鄰近工具后邊緣505的小區(qū)域。在工件上的第一區(qū)域504w是一個鄰近工具前邊緣504的小區(qū)域，而第二區(qū)域505w是一個在工件上的鄰近工具后邊緣505的小區(qū)域。
在涉及圖5的實施例中，低溫流體可施加到區(qū)域504t和或504w處，且可選地也可施加到區(qū)域505t和或505w處。潤滑劑在這種情況下可以是固體潤滑劑，例如固體石蠟，其可施加到工具輪上的區(qū)域508的任何部分上。
低溫流體可通過濺射、噴射或者在其他方面引導該低溫流體施加到所希望的表面上，以接觸工具的表面并對其冷卻。可使用任何本技術(shù)領域內(nèi)已知的任何方法，且在美國專利文件No.6513336B2、6564682B1、和6675622B2和專利申請公開文件No.2004237542A1、20050211029A1、20050016337A1、20050011201A1和20040154443A1中描述了示例性的方法，這些專利的內(nèi)容全部結(jié)合于此作為參考。
在潤滑劑施加到工件和/或工具上的同時，潤滑劑應當以最少的量施加，這些量足以濕潤或刺入工件表面和/或工具表面并充填表面上的不平坦部分之間的區(qū)域。有利地潤滑劑可按一定量施加，這些量足以在工件上形成一層，該層的具有包括(本數(shù)在內(nèi))約0.1至約10倍于粗糙平均值Ra的初始值的等值厚度。粗糙平均值Ra是在表現(xiàn)沿一個平行于表面方向的中間線測量的峰和谷距離的平均值特征的度量衡和拓撲學領域內(nèi)的一個標準表面參數(shù)。粗糙平均值Ra的標準定義例如由ISO4287/1-1997和ASME B46.1-2002給出。
由于在工件和/或工具的表面上的層充填由表面不平坦部分形成的區(qū)域，該層在微觀水平上厚度發(fā)生改變。為了確定所施加的潤滑劑的量，在前面使用了術(shù)語“等值厚度”，其指的是一個假想的層，該層具有實質(zhì)上平行于工具和/或工件表面的平行表面并具有限定為粗糙平均值Ra的某些多個初始值的基本上恒定的厚度。然而施加到一個工件上的潤滑劑的實際量或體積由等值厚度和施加潤滑劑的區(qū)域來確定。每單位時間施加到一個工件和/或工具上的潤滑劑的實際量或體積由等值厚度和每單位時間施加潤滑劑的區(qū)域來確定。
液體潤滑劑(即在環(huán)境溫度下為液體)可以通過任何已知的濺射、噴射、沖刷(或灌入)、噴霧、滴落或者在其他方面引導潤滑劑接觸工具或工件的表面并刺入和/或充填因表面不平坦部分形成的微觀區(qū)域。液體潤滑劑應具有足夠低的粘性和足夠低的潤濕角度，以便該潤滑劑可迅速地刺入并充填由工件的表面不平坦部分所形成的微觀區(qū)域。該液體潤滑劑可具有在40℃小于約40Cst的粘性，且可能在40℃小于約20Cst的平均粘性。在工件上的潤滑劑的潤濕角度可在零度和約90度之間的范圍內(nèi)，且最為有利地是在零度和約60之間的范圍內(nèi)。
當液體潤滑劑和低溫流體連續(xù)地施加到該工件或工具的共同表面上時，該潤滑劑應當以液體狀態(tài)到達該表面并刺入、濕潤且在液體冷凍之前充填由表面不平坦部分所形成的微觀區(qū)域。這可以以幾個示例性方式中的一種方式來實現(xiàn)。在一個實施例中，潤滑劑可以在環(huán)境溫度下施加到一個區(qū)域，且在一段充足的時間之后，由該潤滑劑濕潤并刺入因表面不平坦部分所形成的微觀區(qū)域，將低溫流體施加到該區(qū)域的至少一部分上。隨后，低溫流體的施加將冷卻該表面并冷凍先前施加的潤滑劑。在另一實施例中，該潤滑劑施加到在該表面上預先冷卻的區(qū)域上，以在該液體冷凍之前刺入并充填由表面不平坦部分所形成的微觀區(qū)域。在又一實施例中，該潤滑劑和低溫流體可施加到不同的區(qū)域上，使得施加潤滑劑的該區(qū)域通過從該區(qū)域到施加低溫流體的位置的傳導進行間接地冷卻。其他實施例也是可能的，其中一些潤滑劑或全部潤滑劑在接觸工具或工件之前不被冷凍，但在一些實施例中，潤滑劑有利地冷凍在工件的表面上和/或工具的表面上。
可以使用任何適合的液體潤滑劑，該液體潤滑劑可以基本上是無水的或另外可以包含水。一種液體潤滑劑是在約-40℃到約+40℃范圍內(nèi)的溫度下為液體的潤滑劑。油-水乳狀液可以用作本發(fā)明實施例中的潤滑劑。任何市場上可買到的切削油或切削流體可用來提供該潤滑劑。用來在本發(fā)明實施例中使用的示例性液體潤滑劑可以包括例如植物油、礦物油和無碳氫化合物的潤滑劑，諸如包含硼酸或六邊形氮化硼(hexagonal boron nitride)?？稍诒景l(fā)明實施例中使用的無碳氫化合物的潤滑劑是由LuBoron LLC of Charlottesville，VA，USA銷售的LuBoronTM。
固體潤滑劑(例如，石蠟、可泵送的油脂或其它可流動但非液體的材料)可用來替代(或除此之外)液體潤滑劑。一種固體潤滑劑是在環(huán)境溫度或以下，即在低于約40℃的溫度下為固體的潤滑劑。某些固體潤滑劑可以在40℃以上的溫度保持為固體。固體潤滑劑典型地通過按壓、擦抹、涂抹或者在其他方面引導固體潤滑劑接觸工具或工件的表面并刺入和/或充填由不平坦部分所形成的微觀區(qū)域。施加固體潤滑劑的表面的區(qū)域可以如上描述的用于液體潤滑劑的相同方式冷卻。在大部分實施例中，固體潤滑劑在該區(qū)域冷卻之前施加。
如上所述的各實施例可以應用到示例性的成形和形成過程，該成形和形成過程例如包括機加工、車削、磨削、開槽、剪切、擠壓、沖壓、仿形加工、彎曲、拉伸、鉆削、沖切、刨削、攻絲和鋸切。在此沒有列出的其他成形和形成過程也可以適用于本發(fā)明的實施例的應用。
上述過程中的任何一種可以與本發(fā)明的實施例一起使用，以成形或形成工件，這些工件由純金屬、金屬合金、非金屬、復合材料、塑料、難熔材料、陶瓷和其他可加工的材料制成。復合材料是組合物或物理狀態(tài)混合物，它們包含選自下列組中的兩種或多種材料，該材料組包括純金屬、金屬合金、非金屬、復合材料、塑料、難熔材料和陶瓷。各種各樣的材料可利用本發(fā)明實施例成形或形成，但任何對于由選定的處理過程和工具材料進行的適當?shù)募庸儆谔浕蛱驳牟牧喜贿m用于在此描述的實施例。根據(jù)本發(fā)明的實施例的潤滑劑和低溫流體的示例性組合可有利地應用于具有一定硬度的工件材料，該硬度小于約50洛氏硬度(Rockwell)C，且特別地小于約35洛氏硬度C。在此硬度范圍內(nèi)的材料的成形和形成特別適用于潤滑劑和低溫流體的組合利用。
在一系列的研發(fā)本發(fā)明的各種實施例的試驗中，已發(fā)現(xiàn)如果施加到工具表面上的液體潤滑劑的粘度太高，在與工件材料接觸期間潤滑劑不能快速刺入，以足以潤滑由存在于工具表面上的不平坦部分所形成的微觀區(qū)域。相信，這樣會導致下列現(xiàn)象中的一種或多種情況(1)機加工過程的重復的簡短咬住(seizure)；(2)在工具/工件的界面突然釋放極大的熱量；以及(3)工件表面的劃傷。每次突然咬住導致降低潤滑劑的粘性的溫度峰值，使得潤滑劑再次重新充填表面不平坦部分并恢復順暢的加工過程。這樣一種間斷加工模式導致不可接受的短期的工具壽命和在工件上的低質(zhì)量表面。在一個實施例中，其中推動固體潤滑劑抵靠轉(zhuǎn)動工具的表面，由于在微觀程度上工具表面的不平坦部分切割該潤滑的固體且由表面不平坦部分所形成的微觀區(qū)域變得由潤滑劑來充填，不會發(fā)生潤滑劑粘性的問題。
液體潤滑劑的濕潤性質(zhì)決定了液滴在基底表面上擴散和充填由表面上的不平坦部分所形成的微觀區(qū)域的能力。這一特征在于，給定的潤滑劑在給定的材料的表面上的潤濕角度。潤濕角度越小，濕潤性越好。例如0度潤濕角度對應于表面的完全濕潤，而180度潤濕角度對應于表面的無濕潤。對于工具的有效潤滑，最小的潤濕角度是所希望的。濕潤的程度取決于基底表面的性質(zhì)，以及潤滑劑的性質(zhì)；濕潤例如WC-Co工具材料的表面的液體不可以濕潤氧化陶瓷、氮化物或鉆石工具材料的表面。因此，對于最低表面能量的選擇，大多數(shù)希望在包含液相潤滑劑的低溫微潤滑應用中使用低粘性的油。
對于常用的水基乳化沖刷冷卻液相對低粘性純潤滑劑所測量的潤濕角度表明低粘性純潤滑劑在濕潤不同工具材料表面方面更有效。在表2中表示出用于常用的乳化冷卻液和純潤滑劑表2對于在工具表面上的油-水乳狀液和純潤滑劑的在各種程度中的潤濕角度

還觀察到，如果液相潤滑劑的粘性足夠低，加工過程會按預期地順暢，但工具會趨向于逐漸加熱，這就會導致工具軟化、損失抗磨損性且工具的壽命縮短或切割速度受到限制。還進一步觀察到。當采用最少量的低粘性潤滑劑時(即足以充填由工具表面的不平坦部分形成的微觀區(qū)域的量)，以及在工具同時被低溫流體冷卻，方式為該低溫流體只在潤滑劑已刺入工具表面的不平坦部分后接觸該工具表面上的潤滑劑膜時，加工過程在整個成形或形成操作期間保持順暢和無咬住。此外，即使采用加工速度高于沒有最少潤滑劑和低溫流體的應用的可能的加工速度，也能夠增強工具的壽命。
下面的示例說明了本發(fā)明的實施例，但并不是將本發(fā)明限制于在此描述的任何具體細節(jié)。
示例1精車削過程是在5英寸直徑的鋁棒上實施的，表面的切割速度為每分鐘4500英尺(SFM)，進給速率為0.010英寸/轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)速度為3500RPM。坯料的初始粗糙平均值Ra是120微英寸(3微米)。采用低粘性植物油(Coolube 2210)，以利用一定的流速潤滑低溫冷卻的切削工具，使得在工作表面上的潤滑劑膜的標稱厚度0.1倍于初始粗糙平均值Ra。工作表面區(qū)域(S)生產(chǎn)率推算出S＝π(d)(n)(f)其中d是以英寸為單位的坯料直徑，n是單位為RPM的旋轉(zhuǎn)速度，而f是以英寸/轉(zhuǎn)為單位的進給速率。S計算出S＝(3.14)(5)(3500)(0.01)＝550英寸2/分鐘(in2/min)＝21.3米2/小時(m2/hr)潤滑劑沉積百分比效率是50％，而部分效率(fractionalefficiency)，e，是0.5。潤滑劑流速，q，為工作表面區(qū)域生產(chǎn)率S與標稱潤滑劑膜厚度，t，的倍數(shù)關系除以部分潤滑劑沉積效率q＝(St)/e＝(21.3)(3)(0.1)/0.5＝12.8毫升/小時(ml/hr)對于在工作表面上1.0倍的初始粗糙平均值Ra的潤滑劑膜的標稱厚度，潤滑劑流速為128毫升/小時(ml/hr)。對于在工作表面上10倍的初始粗糙平均值Ra的潤滑劑膜的標稱厚度，潤滑劑流速為1280毫升/小時(ml/hr)。
示例2對10英寸直徑的鋁AL6061的坯料進行加工，其切割速度為5000SFM，進給速率為0.010英寸/轉(zhuǎn)，且切割深度為0.040英寸。利用0.5英寸的圓形常見碳化物工具嵌入件加工坯料的第一部分，采用常見的油/水乳化沖刷過程。用多晶鉆石工具加工坯料的第二部分，只采用液體氮射流冷卻。利用多晶鉆石工具加工坯料的第三部分，采用UNIST低粘性植物油薄霧(UNIST，Inc.，Grand Rapids，MI，USA)和施加到坯料上的液體氮射流。
圖6是最終加工成的工件的圖片，表示出從左到右的第一部分、第二部分和第三部分。利用碳化物工具嵌入件并采用常見的油/水乳化沖刷加工的在左側(cè)的表面表示出在加工期間由切屑產(chǎn)生的劃痕。只采用液體氮冷卻加工的中間表面表示出由于缺少潤滑在完成的工作表面的顯著的污斑。利用多晶鉆石工具、潤滑劑和液體氮加工的在右側(cè)的表面是無任何材料污斑和切屑劃痕的。由在圖6中的左側(cè)表面、中間表面和右側(cè)表面的加工所產(chǎn)生的切屑的圖片分別表示在圖7A、7B和7C中。采用結(jié)合低溫冷卻液的低粘性潤滑劑的過程的有利的效果也通過圖7C中的所得到的緊密盤繞的切屑的外觀圖示出。不存在有通過這一過程(見圖6的右側(cè)表面)所產(chǎn)生的在工作表面上的可見到的污斑。
示例3實施表面磨削試驗，使用60號粗砂三氧化二鋁(#60-gritAL2O3)磨輪，其為7英寸直徑×1/2英寸厚度，在每次試驗磨削通過ALSL 1020碳鋼工件棒之后修整的鉆石，4.5英寸長度×1/2英寸厚度，其在550℃熱滾軋并在H2中均勻釋放應力并在磨削期間保持平直度。芯軸旋轉(zhuǎn)速度為3450rpm，工作臺速度(進給速率)是16.75英寸/分鐘(inch/minute)。這兩個設定在整個試驗中保持恒定。在轉(zhuǎn)換之后，表面速度為10.2米/秒(m/s)，并取0.001英寸(單位)磨削深度，特定材料去除速率為0.180米2/秒(mm2/s)。利用所描述的條件進行下列試驗(1)在無冷卻或潤滑的空氣中干燥；(2)打開磨輪和工件的沖刷冷卻水；(3)將單一液體氮射流(6磅/分鐘(lbs/min))引向區(qū)域5t和5w(見圖5)；(4)在磨輪與工件接觸之前在約270度的點處將石蠟潤滑棒壓靠到磨輪上；(5)在磨輪與工件接觸之前在約270度的點處將石蠟潤滑棒壓靠到磨輪上并且使單一液體氮射流(1.3磅/分鐘(lbs/min))指向與工件接觸的磨輪的前邊緣并緊密接觸區(qū)域5t和5w(見圖5)；(6)(i)在磨輪與工件接觸之前在約270度的點處將石蠟潤滑棒壓靠到磨輪上之后(ii)在磨輪與工件接觸之前在約270度的點處將石蠟潤滑棒壓靠到磨輪上并且使單一液體氮射流(1.3磅/分鐘(lbs/min))指向與工件接觸的磨輪的前邊緣并緊密接觸區(qū)域5t和5w(見圖5)；(7)在環(huán)境條件下將采用UNIST低粘性植物油薄霧(UNIST，Inc.，Grand Rapids，MI，USA)的兩噴嘴UNIST形成薄霧的單元引向區(qū)域5t和5w(見圖5)；(8)在環(huán)境條件下將采用UNIST低粘性植物油薄霧(UNIST，Inc.，Grand Rapids，MI，USA)的兩噴嘴UNIST制薄霧的單元引向區(qū)域5t和5w(見圖5)，單一液體氮射流以1.2磅/分鐘(lbs/min)從1/8英寸管上的噴嘴噴射出來，其中液體氮噴嘴位于該兩個UNIST噴嘴之間且略在其后面，并指向與工件接觸的磨輪的前邊緣。
在此使用的UNIST制薄霧是常見的市場上可買到的用于磨削和其他金屬加工應用的最少量潤滑劑(MQL)單元的多種類型中的一種表3列出了所有條件以及這些試驗的結(jié)果。
表3用于示例3的試驗結(jié)果概要

權(quán)利要求
1.一種處理工件的方法，它包括(a)提供工具和工件，其中，所述工件具有初始形狀；(b)將所述工件和所述工具接觸放置，以形成界面，向所述工具和/或所述工件施加作用力，且使所述工具和/或所述工件移動，以影響所述工件的所述初始形狀的變化；(c)將潤滑劑施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中；以及(d)將低溫流體施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使施加所述潤滑劑的任何區(qū)域與施加所述低溫流體的任何區(qū)域不相鄰或不重疊。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將所述潤滑劑在一個時間段施加到至少一部分區(qū)域，且在所述時間段之前或之后將所述低溫流體施加到所述至少一部分區(qū)域。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述潤滑劑是液體，且將所述潤滑劑施加到所述工件上的至少一部分選定的區(qū)域。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將所述低溫流體在一個時間段施加到至少一部分選定的區(qū)域，且在所述時間段之前或之后將所述潤滑劑施加到所述至少一部分選定的區(qū)域。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述界面的特征為所述工具的前邊緣和所述工具的后邊緣，在所述前邊緣處，所述工具和所述工件之間形成初始接觸，而在所述后邊緣處，所述工具和所述工件之間終止接觸。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，(a)所述工件的特征在于，鄰近所述工具的所述前邊緣的第一工件區(qū)域，鄰近所述工具的所述后邊緣的第二工件區(qū)域，鄰近所述第一工件區(qū)域的第三工件區(qū)域，和鄰近所述第二工件區(qū)域的第四工件區(qū)域；以及(b)所述工具的特征在于，鄰近所述工具的所述前邊緣的第一工具區(qū)域，鄰近所述工具的所述后邊緣的第二工具區(qū)域，以及除了所述第一和第二工具的所述工具的任何區(qū)域。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，(1)將所述潤滑劑施加到所述第一工具區(qū)域，而將所述低溫流體施加到所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域；或(2)將所述潤滑劑施加到所述第一工件區(qū)域，而將所述低溫流體施加到所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域；或(3)將所述潤滑劑施加到所述第一工件區(qū)域和所述第一工具區(qū)域，而將所述低溫流體施加到所述第二工件區(qū)域和所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域；或(4)將所述潤滑劑施加到所述第一工件區(qū)域和所述第一工具區(qū)域，而將所述低溫流體施加到所述第三工件區(qū)域；或(5)將所述潤滑劑施加到所述第一和第二工具區(qū)域以及所述第一和第二工件區(qū)域，而將所述低溫流體施加到所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域；或(6)將所述潤滑劑施加到所述第三工件區(qū)域，而將所述低溫流體施加到所述第一工具區(qū)域和所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域；或(7)將所述潤滑劑施加到所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域，而將所述低溫流體施加到所述第一和第二工具區(qū)域以及所述第一和第二工件區(qū)域；或(8)將所述潤滑劑施加到所述第三工件區(qū)域，而將所述低溫流體施加到所述第一工具區(qū)域和所述第一工件區(qū)域。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述低溫流體選自下列組中，所述組包括氮、氬、二氧化碳以及它們的混合物。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述潤滑劑是液體潤滑劑，且包括選自下列組中的一種或多種成分，所述組包括植物油、礦物油以及無碳氫化合物的潤滑劑。
11.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述工件的表面在接觸所述工具之前的特征為粗糙平均值Ra的初始值。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，將所述潤滑劑以一定的層施加到所述工件上，所述層具有在約0.1和約10倍于粗糙平均值Ra的初始值(包括本值)之間的等價厚度。
13.按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述潤滑劑的粘度為在40℃小于約40Cst。
14.按照權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述潤滑劑的粘度為在40℃小于約20Cst。
15.按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述潤滑劑是固體潤滑劑，且選自下列組，所述組包括石蠟、可泵送的油脂以及可流動的非液體材料。
16.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，將所述潤滑劑施加到所述工具上的除了所述第一和第二工具區(qū)域的任何區(qū)域，而將所述低溫流體施加到所述第一和第二工具區(qū)域以及所述第一和第二工件區(qū)域。
17.按照權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，將所述潤滑劑以一定的層施加到所述工件上，所述層具有在約0.1和約10倍于粗糙平均值Ra的初始值(包括本值)之間的等價厚度。
18.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工件包括金屬，且具有小于約50洛氏硬度(Rockwell)C的硬度。
19.按照權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述工件包括金屬，且具有小于約35洛氏硬度(Rockwell)C的硬度。
20.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述工件包括選自下列組中的材料，所述組包括復合材料、塑料、難熔的材料和陶瓷。
21.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，處理所述工件的所述方法選自下列組中的成形和形成過程，所述組包括機加工、車削、磨削、開槽、剪切、擠壓、沖壓、仿形加工、彎曲、拉伸、鉆削、沖切、刨削、攻絲和鋸切。
22.一種處理工件的方法，它包括(a)提供工具和工件，其中，所述工件具有初始形狀且特征為粗糙平均值Ra的初始值；(b)將所述工件和所述工具接觸放置，以形成界面，向所述工具和/或所述工件施加作用力，且使所述工具和/或所述工件移動，以影響所述工件的所述初始形狀的變化；(c)將潤滑劑施加到所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中，其中將所述潤滑劑以一定的層施加到所述工件上，所述層具有在約0.1和約10倍于粗糙平均值Ra的初始值(包括本值)之間的等價厚度；以及(d)將低溫流體施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中。
23.按照權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，所述潤滑劑是液體潤滑劑，且包括選自下列組中的一種或多種成分，所述組包括植物油、礦物油以及無碳氫化合物的潤滑劑。
24.按照權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述潤滑劑的粘度為在40℃小于約40Cst。
25.按照權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述潤滑劑的粘度為在40℃小于約20Cst。
26.一種通過方法制成的成形的制品，所述方法包括(a)提供工具和工件，其中，所述工件具有初始形狀；(b)將所述工件和所述工具接觸放置，以形成界面，向所述工具和/或所述工件施加作用力，且使所述工具和/或所述工件移動，以影響所述工件的所述初始形狀的變化；(c)將潤滑劑施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中；以及(d)將低溫流體施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中。(e)將所述工件形成為最終的形狀，以提供所述成形的制品。
27.一種通過方法制成的成形的制品，所述方法包括(a)提供工具和工件，其中，所述工件具有初始形狀且特征為粗糙平均值Ra的初始值；(b)將所述工件和所述工具接觸放置，以形成界面，向所述工具和/或所述工件施加作用力，且使所述工具和/或所述工件移動，以影響所述工件的所述初始形狀的變化；(c)將液體潤滑劑施加到所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中，其中將所述潤滑劑以一定的層施加到所述工件上，所述層具有在約0.1和約10倍于粗糙平均值Ra的初始值(包括本值)之間的等價厚度；以及(d)將低溫流體施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域，同時所述工具和所述工件處于接觸中。(e)將所述工件形成為最終的形狀，以提供所述成形的制品。
28.一種處理工件的設備，它包括(a)工具和工件，其中，所述工件具有初始形狀；(b)用于將所述工件和所述工具接觸放置以形成界面的裝置，用于向所述工具和/或所述工件施加作用力的裝置，以及用于使所述工具和/或所述工件移動以影響所述工件的所述初始形狀的變化的裝置；(c)適于在所述工具和所述工件處于接觸中的同時將潤滑劑施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域的潤滑劑施加系統(tǒng)；以及(d)適于在所述工具和所述工件處于接觸中的同時將低溫流體施加到所述工具的表面上的任何區(qū)域和/或所述工件的表面上的任何區(qū)域低溫流體施加系統(tǒng)。
29.按照權(quán)利要求28所述的設備，其特征在于，所述設備選自下列組中的成形和形成系統(tǒng)，所述組包括機加工、車削、磨削、開槽、剪切、擠壓、沖壓、仿形加工、彎曲、拉伸、鉆削、沖切、刨削、攻絲和鋸切。
全文摘要
一種處理工件的方法，它包括(a)提供工具和工件，其中，工件具有初始形狀；(b)將工件和工具接觸放置，以形成界面，向工具和/或工件施加作用力，且使工具和/或工件移動，以影響工件的初始形狀的變化；(c)將潤滑劑施加到工具的表面上的任何區(qū)域和/或工件的表面上的任何區(qū)域，同時工具和工件處于接觸中；以及(d)將低溫流體施加到工具的表面上的任何區(qū)域和/或工件的表面上的任何區(qū)域，同時工具和工件處于接觸中。
文檔編號B24B55/00GK1947933SQ20061013598
公開日2007年4月18日 申請日期2006年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者R·戈什, Z·祖雷基 申請人:氣體產(chǎn)品與化學公司