航空發(fā)動機中有許多重要零部件需要承受高溫高壓和復雜應力,對材料的要求非常嚴格,通常使用鈦合金等耐高溫的金屬。砂帶磨削以其彈性磨削的特點,在磨削鈦合金葉片中有重要地位。然而為了提高磨削效率而提高磨削線速度會導致磨削溫度過高。因此合適的冷卻潤滑方式是必不可少的。砂帶磨削通常選擇干磨、涂層潤滑水澆注潤滑等以避免油液進入接觸輪和砂帶之間引起砂帶打滑。微量潤滑具有較好的冷卻減磨效果。同時,微量潤滑油液使用量較小,油液能較為精確地作用于磨削區(qū)域,能防止油液引起砂帶打滑。在日益重視綠色制造的大環(huán)境下,微量潤滑技術的應用前景越來越廣闊。針對基于微量潤滑的砂帶磨削中打滑問題和有效潤滑磨削區(qū)域的問題,對微量潤滑噴霧,砂帶磨削接觸輪磨削狀態(tài)和微量潤滑特點進行研究分析。本文分析砂帶磨削的特點和不同油液在砂帶磨削微量潤滑的作用,分析得出適合的油液種類。對微量潤滑噴霧進行研究分析,再針對砂帶磨削中特有的接觸輪變形狀態(tài)進行研究和仿真分析,得到噴霧角度并分析與砂帶打滑之間的關系,避免打滑現(xiàn)象�；谏皫ハ髯冃屋喞蛧婌F狀態(tài),通過流體分析和仿真,研究砂帶磨削微量潤滑有效潤滑條件,避免燒傷的條件。在上述避免燒傷、避免打滑... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

冷卻潤滑液帶來的問題[18]

1緒論5澆注潤滑的一種潤滑方式，通過霧化切削液噴到切削區(qū)域對工件和刀具進行潤滑。能有效突破高速刀具表面產(chǎn)生的氣障，進入澆注潤滑時液體無法到達的區(qū)域，對切削區(qū)域進行有效磨削。微量潤滑油液使用量較少，可以簡化油液回收裝置，同時減少油液對環(huán)境的污染。具有提高刀具壽命和提高加工質量的優(yōu)點。還有一種綠色潤滑的方法就是在油液中添加納米粒子，添加納米粒子有利于增加油液潤滑效果和降溫效果[24]。幾種綠色制造的發(fā)展關系如圖1.3�？梢钥闯觯谖⒘繚櫥挠鸵褐刑砑蛹{米粒子不但切削的潤滑降溫效果得到提升，同時解決其他潤滑方式存在的問題。圖1.3干磨和潤滑方式存在的問題[24]Fig.1.3Problemsofdrygrindingandlubrication1.2.4微量潤滑技術的應用氣體冷卻劑一般被認為是環(huán)保的切削劑，由高壓空氣或者氮氣等惰性氣體組成。由惰性氣體組成的氣體冷卻劑不會腐蝕工件，不易變質，不會氧化工件，是理想的“切削液”。此外，學者Lo′pez發(fā)現(xiàn)，氣體冷卻劑能和液體組合使用，以噴霧的形式提高潤滑降溫效果[25]。這種氣體液體組合潤滑的方式就是微量潤滑的雛形，直到1996年Hewson等人提出微量潤滑的概念。微量潤滑的主要優(yōu)點有，節(jié)省成本、減少對環(huán)境的影響和提高切削后工件的表面質量。微量潤滑的原理是通過細霧和氣體混合將少量的切削液送到切削區(qū)域。微量潤滑使用的潤滑液要求是能夠生物降解的，并且由于油液消耗少最好能保持長時間使用不會變質。因此植物油是比較好的選擇[26]。學者Ozasa的研究中表明，礦物油，加氫裂化油，合成油和植物油中，植物油的比磨削能最低，在微量潤滑中的效果最好。Arulbrittoraj等學者比較MQL在AISI10410鋼平面車削中與干式和濕式加工比較，觀察到微量潤滑的加工性能優(yōu)于濕法加工，是因為微量潤滑的

2砂帶彈性磨削條件下微量潤滑作用機制研究12砂帶彈性磨削條件下微量潤滑作用機制研究2.1砂帶磨削特點磨削屬于多微小切削刃同時工作的刀具，通過不規(guī)則磨粒磨損和切削工件，具有自銳效應能通過磨粒磨損產(chǎn)生新的切削刃，是精加工和拋光常用的加工方法之一。①砂帶磨削以橡膠接觸輪代替剛性砂輪，同時砂帶基材和粘合劑也有一定的柔性。因此砂帶磨削可以稱為“彈性磨削”，顧名思義，砂帶磨削過程中，磨粒對工件有較為恒定垂直工件的下壓力，使得接觸輪變形。由于接觸輪的形變，磨粒切削軌跡從弧形變成有一段直線的弧形(如圖2.1中的磨粒軌跡所示)，切削長度變長，減少切削過程中滑擦和犁耕過程所占的比例，提高切削效率，降低磨削比能。圖2.1砂帶磨削和砂輪磨削特點對比圖Fig.2.1Grindingcomparisonbetweenabrasivebeltandgrindingwheel②砂輪中的砂粒是像混凝土一樣澆注凝結的，因此里面的砂粒如混凝土的石子一樣雜亂無章。然而，砂帶中的砂粒通過靜電植砂，在靜電作用下砂粒的尖端垂直于砂帶平面。由于有靜電植砂作為保障，砂帶中的磨粒會選取偏長條的菱形和三角形的磨粒，相同粒度下磨粒更鋒利，在切削的時候有較為小的負前角，有利于減少滑擦和犁耕過程占磨削過程的比例，提高切削效率。長條形的磨粒的另一個優(yōu)點就是磨粒自銳更容易，并且自銳后的新刃有更高幾率是比較尖銳的切削刃，更加鋒利，如圖2.1中磨粒放大顯示的磨粒破碎示意圖。③砂輪中磨粒間充滿結合劑，而砂帶中的磨粒由于是單層磨粒，能控制結合劑高度，磨粒間能容納切屑的空間比砂輪大10倍以上，不容易堵塞砂粒間的空間，排屑容易，如圖2.1中的磨粒在砂帶和砂輪中的狀態(tài)對比。

【參考文獻】：
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碩士論文
[1]航空發(fā)動機精鍛葉片數(shù)控砂帶磨削工藝基礎研究[D]. 吳海龍.重慶大學 2012
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本文編號：2933978