电工纯铁具有很好的物理和力学性能,比如优良的冲击韧性、磁性和塑性,在航空航天、能源开发和国防安全等领域中取得了广泛的应用,例如爆炸实验中的飞盘、航空仪表盘中的零部件和物理实验中的保护罩等都应用了电工纯铁材料。然而,电工纯铁较高的塑性和韧性在加工过程中带来了很多的困难,比如切屑变形大、加工硬化现象严重、刀具磨损剧烈,严重的刀具磨损影响了加工精度,制约了加工效率。因此,开展DT4E纯铁材料的车削实验研究,能够揭示刀具的磨损机理,进而采取有效的冷却润滑方式抑制刀具磨损,提高加工精度,对推动电工纯铁材料的进一步应用具有重要意义。本文针对电工纯铁DT4E,进行了不同刀具材料、不同冷却润滑方式下的车削实验,并对刀具寿命进行了预测研究,主要工作如下:(1)首先进行了纯铁和刀具材料的适配性实验,使用硬质合金刀具HTI10、涂层刀具VP15TF和金属陶瓷刀具NX3035进行纯铁车削实验,采用扫描电子显微镜(SEM)和元素能谱分析仪(EDS)来探究刀具磨损的形式,分析刀具磨损的机理,对比刀具磨损量、切削力大小和已加工表面质量。结果表明,与纯铁材料适配性最好的刀具是金属陶瓷NX3035,金属陶瓷刀具的磨损最轻微、切削力最平稳、已加工表面质量最好。(2)在干切削、低温液氮、微量润滑(MQL)、切削油4种冷却润滑方式下,使用金属陶瓷刀具NX3035进行纯铁车削实验,根据实验结果来分析冷却和润滑方式对电工纯铁切削过程的影响。结果发现:在MQL冷却润滑方式下,刀具磨损最慢,MQL可以有效发挥冷却和润滑双重作用,能够显著降低纯铁粘附物对刀具磨损的影响,很大程度上抑制了刀具磨损。MQL通过形成边界润滑膜,明显地减小了纯铁和刀具之间的摩擦系数,导致切削过程中切削力较小,边界润滑膜还能够减轻刀具和已加工表面之间的摩擦作用,从而提高已加工表面的质量。(3)分别采用泰勒经验公式法、人工神经网络迁移学习算法和支持向量回归机算法(SVR)来预测金属陶瓷刀具在纯铁车削加工中的刀具寿命,并对3种算法的预测精度进行对比。验证结果表明:SVR兼备拟合和泛化能力,获得最高的预测精度,传统的泰勒公式拟合效果最差,预测精度最低。