在傳統(tǒng)切削加工中,為了及時傳導(dǎo)切削熱,從而提高加工精度,延長刀具使用壽命,多采用澆注大量切削液的方式進行降溫。雖然切削液可以降低刀具切削力和改善工件表面質(zhì)量,對加工生產(chǎn)具有很大幫助,但是切削液的大量使用會給環(huán)境和人體健康帶來很大危害,不符合國家可持續(xù)發(fā)展的需要。在常見的綠色冷卻方式中,循環(huán)內(nèi)冷卻刀具可以使冷卻液在刀具內(nèi)循環(huán)流動且更加靠近切削區(qū),能夠在避免冷卻液對環(huán)境的污染的同時實現(xiàn)切削熱的快速傳導(dǎo)。但循環(huán)內(nèi)冷卻刀具也存在著冷卻液不能對切屑進行沖刷、無法冷卻切屑和輔助排屑的問題。而噴霧冷卻方式不但可以由刀具外部進行冷卻,且能很好的促進排屑。為此,本文基于提高冷卻性能和輔助排屑的思想,設(shè)計了內(nèi)冷與噴霧復(fù)合冷卻車刀,并針對鋁合金6060材料,開展所設(shè)計車刀的冷卻性能車削試驗研究。首先,從理論上分析了循環(huán)內(nèi)冷卻技術(shù)與噴霧冷卻技術(shù)復(fù)合運用的優(yōu)勢,由不影響刀具正常工作和方便安裝等角度設(shè)計了循環(huán)內(nèi)冷結(jié)構(gòu)在刀桿上的合理布局。對于噴霧結(jié)構(gòu)在刀桿上的布置,設(shè)計了單噴嘴型和雙噴嘴型兩種內(nèi)冷與噴霧復(fù)合冷卻車刀,進行了不同噴嘴數(shù)量下的刀具冷卻性能對比仿真分析,研究了噴嘴數(shù)量對內(nèi)冷與噴霧復(fù)合冷卻車刀冷卻性能的影響...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
主要符號說明
第一章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 綠色冷卻技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 刀具外部冷卻技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 刀具內(nèi)部冷卻技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 復(fù)合冷卻技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容及技術(shù)路線
        1.3.1 論文主要內(nèi)容
        1.3.2 技術(shù)路線
第二章 內(nèi)冷與噴霧復(fù)合冷卻車刀結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 復(fù)合冷卻車刀基本概念
    2.2 車刀冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.2.1 循環(huán)內(nèi)冷結(jié)構(gòu)設(shè)計
        2.2.2 噴霧冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.3 內(nèi)冷與噴霧復(fù)合冷卻車刀冷卻性能仿真模擬建立
        2.3.1 仿真模型建立
        2.3.2 網(wǎng)格劃分
        2.3.3 數(shù)學(xué)模型建立
        2.3.4 模擬條件設(shè)置
    2.4 噴霧出口數(shù)量對復(fù)合冷卻車刀冷卻性能的影響仿真結(jié)果分析
        2.4.1 切削溫度結(jié)果
        2.4.2 噴霧流速結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第三章 內(nèi)冷與噴霧復(fù)合冷卻車刀噴霧結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    3.1 車刀噴霧結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標和參數(shù)
        3.1.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標
        3.1.2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化參數(shù)
    3.2 車刀冷卻性能評價指標和優(yōu)化試驗方案
        3.2.1 車刀冷卻性能評價指標
        3.2.2 車刀結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案
    3.3 噴霧結(jié)構(gòu)目標參數(shù)對車刀冷卻性能影響分析
        3.3.1 上噴嘴出口直徑對車刀冷卻性能的影響
        3.3.2 下噴嘴出口直徑對車刀冷卻性能的影響
        3.3.3 上噴嘴與刀尖處的距離對車刀冷卻性能的影響
        3.3.4 下噴嘴與刀尖處的距離對車刀冷卻性能的影響
    3.4 噴霧結(jié)構(gòu)多目標參數(shù)對車刀冷卻性能影響分析
        3.4.1 田口設(shè)計
        3.4.2 試驗結(jié)果分析
    3.5 優(yōu)化方案驗證
    3.6 本章小結(jié)
第四章 內(nèi)冷與噴霧復(fù)合冷卻車刀噴霧參數(shù)對冷卻性能的研究
    4.1 噴霧參數(shù)對車刀冷卻性能影響的數(shù)值仿真模型設(shè)置
    4.2 噴霧冷卻進口壓力對冷卻效率的影響
        4.2.1 噴霧冷卻進口壓力對切削溫度的影響規(guī)律
        4.2.2 噴霧冷卻進口壓力對液膜厚度的影響
        4.2.3 噴霧冷卻進口壓力對壁面空氣流速的影響
    4.3 噴霧用冷卻液流量對冷卻效率的影響
        4.3.1 噴霧用冷卻液流量對切削溫度的影響規(guī)律
        4.3.2 噴霧用冷卻液流量對液膜厚度的影響
        4.3.3 噴霧用冷卻液流量對壁面霧滴流速的影響
    4.4 噴霧用冷卻液溫度對冷卻效率的影響
        4.4.1 噴霧用冷卻液溫度對切削溫度的影響規(guī)律
        4.4.2 噴霧用冷卻液溫度對液膜厚度的影響
        4.4.3 噴霧用冷卻液溫度對壁面霧滴流速的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 內(nèi)冷與噴霧復(fù)合冷卻車刀切削試驗驗證
    5.1 切削試驗設(shè)備
    5.2 切削試驗方案設(shè)計
    5.3 試驗結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
個人簡歷在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3820666