【摘要】：與微量潤滑相比,靜電噴霧技術不僅可以有效減小刀具磨損,并且大幅度地降低了工作環(huán)境的油霧濃度,對環(huán)境造成的污染小。但是,本課題組的研究者僅能使用一種納米流體(油基或水基),并沒有結合兩者的綜合能力來提升冷卻潤滑性能,以滿足高效切削對冷卻潤滑的高要求。為了進一步提高微量潤滑冷卻能力,本課題基于同軸靜電霧化理論,充分結合油基納米流體的高潤滑性能和水基納米流體的高冷卻性能,提出基于納米流體同軸靜電霧化的高效切削方法研究,旨在近一步提高加工效率以及發(fā)展新型高效綠色切削技術。主要研究工作如下:1.納米流體同軸靜電霧化切削霧化形態(tài)研究在同軸靜電霧化切削霧化試驗裝置上,進行了油基納米流體和水基納米流體兩種互不相溶液體介質的同軸靜電霧化切削霧化試驗,探討了電壓、流量和內外層流體改變(類型與納米流體體積分數)對同軸靜電霧化切削霧化形態(tài)的影響。發(fā)現錐射流是適合用于切削加工冷卻潤滑的同軸靜電霧化模式,研究了不同冷卻潤滑條件下形成錐射流的電壓范圍。2.微量納米流體同軸靜電霧化換熱性能在搭建的同軸靜電霧換熱試驗裝置上,進行穩(wěn)態(tài)換熱試驗,并測得其換熱系數,結合納米流體熱物性,探索了內外層流體改變(類型與納米流體體積分數)對同軸靜電霧化冷卻性能的影響,并分析其換熱機理及規(guī)律。3.微量納米流體同軸靜電霧化切削試驗在搭建的同軸靜電霧化切削系統上,進行了鈦合金銑削試驗,檢測了切削空氣環(huán)境質量。結果表明,與同軸靜電噴霧切削相比,以水基納米流體和LB2000植物性潤滑油為內外層流體條件下的刀具后刀面最大磨損、刀尖磨損和刀-工邊界磨損方面磨損明顯減小,而且其油霧濃度也滿足國際規(guī)定標準。從切削性能和環(huán)境性能綜合來看,以水基納米流體和LB2000植物性潤滑油為內外層流體的同軸靜電霧化是鈦合金綠色銑削合適的冷卻潤滑方式。
【圖文】：

霧化質量對于實際切削加工效果具有重要影響。本章在同置上，進行了以不同體積分數的水基和油基納米流體為內削霧化試驗，，研究了電壓、內外層流體流量及類型對霧化金屬切削加工的同軸靜電霧化形態(tài)，為霧化參數合理選用同軸靜電霧化切削構想納米流體同軸靜電霧化切削構想示意圖。如圖 2.1 所示，高嘴相連接，正極輸出端與刀具和工件間接連接并接地，水注射泵輸送到同軸噴嘴內外層。當啟動高壓靜電發(fā)生器時馳豫時間遠小于油基納米流體，電荷分布于水基納米流體界面上，作用于界面上的電場力克服界面張力并通過界面體隨著內層水基納米流體一起形成同軸射流，射流末端的場力的作用下飛向切削區(qū)域。

1 外噴嘴 2 內噴嘴 3 可拆卸端蓋 4 內噴嘴接口 5 外噴嘴接圖 2.3 同軸噴嘴Fig. 2.3 Coaxial nozzle表 2.1 相機參數Table 2.1 Camera parameters像素數/傳感器型號 傳感器尺寸(mm) 0A 310 萬/MT9T001(C) 6.55×9.42制備與物性測試納米管作為納米顆粒，分別以去離子水和 LB2000 植制備了水基納米流體和油基納米流體。所選用的納米.3。制備納米流體時，根據公式 2.1 計算，制備過程中量分數進行稱量，采用電子天平稱量相應的納米顆粒拌，之后放置在超聲波清洗機(頻率: 40KHz, 功率: 10
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG501.5

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本文編號：2595376