磨削加工是現(xiàn)代機(jī)械加工中重要的組成部分之一。由于磨削加工具有高的切削速度、高的能量消耗和惡劣的工作環(huán)境。此外,磨削為磨粒的負(fù)前角切削,所以在磨削區(qū)會伴隨有較大的摩擦和高溫高壓現(xiàn)象。因此,潤滑在磨削加工中將扮演極其重要的角色。具有高速相對摩擦運(yùn)動的砂輪與工件兩摩擦副間需要良好的潤滑來保證正常的加工過程。潤滑液在減小摩擦磨損、清除切屑和提高砂輪使用壽命起到重要作用,這也是實現(xiàn)良好的工件表面質(zhì)量,避免熱損傷等重要的組成部分。由于環(huán)保意識的增強(qiáng)和工人健康的問題,傳統(tǒng)潤滑液有著逐漸被取代的趨勢。納米流體,在基油中添加納米粒子而制備成的潤滑液,是一種新型高效、環(huán)保、低碳、清潔的潤滑液。它不僅提高了磨削區(qū)的熱傳遞能力,而且增加了摩擦副間的潤滑性能。本文對微量潤滑液從基礎(chǔ)油的研究到納米粒子的選取,以及納米流體的最佳潤滑濃度的匹配,最后到潤滑液與工件間加工匹配性的優(yōu)化進(jìn)行了系統(tǒng)的理論和實驗研究。具體主要內(nèi)容如下:1、研究了納米流體微量潤滑磨削相關(guān)的加工機(jī)理,探究了磨粒切削加工的機(jī)制和潤滑性能評價參數(shù)。通過微觀滑動磨削力建立了磨削力的數(shù)學(xué)模型,使用了磨削力、摩擦系數(shù),比磨削能、G比率以及工件表面和砂輪表面...

【文章頁數(shù)】：137 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 潤滑方式的發(fā)展
        1.2.1 澆注式潤滑
        1.2.2 干式磨削加工
        1.2.3 低溫冷卻潤滑
        1.2.4 微量潤滑
        1.2.5 納米流體微量潤滑
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.3.1 微量潤滑的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 納米流體微量潤滑的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 不同工況下微量潤滑的研究現(xiàn)狀
    1.4 課題來源及研究的主要內(nèi)容
    1.5 課題研究意義
第2章 納米流體微量潤滑磨削加工機(jī)理
    2.1 引言
    2.2 平面磨削加工理論
        2.2.1 磨粒切削刃的磨削模型
        2.2.2 磨粒對工件材料的切削作用
    2.3 磨削性能評價參數(shù)
        2.3.1 磨削力
        2.3.2 摩擦系數(shù)與滑動摩擦系數(shù)
        2.3.3 磨削熱
        2.3.4 磨削G比率
        2.3.5 工件表面完整性
        2.3.6 砂輪磨損和磨屑形成
    2.4 磨削溫度的測量方法
        2.4.1 直接接觸測溫法
        2.4.2 非接觸測溫法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 植物油微量潤滑磨削砂輪/工件界面潤滑性能實驗研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗設(shè)備與磨削參數(shù)
        3.2.2 實驗材料
        3.2.3 實驗設(shè)計
    3.3 實驗結(jié)果
        3.3.1 摩擦系數(shù)
        3.3.2 比磨削能
        3.3.3 磨削G比率
    3.4 實驗結(jié)果分析與討論
        3.4.1 植物油MQL與澆注式潤滑性能比較
        3.4.2 植物油分子結(jié)構(gòu)對潤滑性能的影響
        3.4.3 植物油成分對潤滑性能的影響
        3.4.4 植物油粘度對潤滑性能的影響
        3.4.5 工件表面形貌和表面粗糙度
    3.5 本章小結(jié)
第4章 納米流體微量潤滑磨削砂輪/工件界面潤滑性能實驗研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗設(shè)備與磨削參數(shù)
        4.2.2 實驗材料
        4.2.3 實驗設(shè)計
    4.3 實驗結(jié)果
        4.3.1 比滑動磨削力
        4.3.2 滑動摩擦系數(shù)
        4.3.3 比滑動磨削能
        4.3.4 磨削G比率
    4.4 實驗結(jié)果分析與討論
        4.4.1 三種潤滑條件下潤滑性能比較
        4.4.2 納米粒子物理性質(zhì)對潤滑性能的影響
        4.4.3 納米流體的粘度對潤滑性能的影響
        4.4.4 金剛石納米流體潤滑性能的分析
        4.4.5 工件表面粗糙度和表面形貌
    4.5 本章小結(jié)
第5章 納米流體在摩擦磨損和磨削加工中的摩擦學(xué)性能對比研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗設(shè)備與實驗參數(shù)
        5.2.2 實驗材料
        5.2.3 實驗設(shè)計
    5.3 實驗結(jié)果與分析
        5.3.1 摩擦學(xué)試驗結(jié)果
        5.3.2 磨損表面形貌分析和摩擦膜的形成
        5.3.3 摩擦磨損實驗與磨削實驗的比較
    5.4 本章小結(jié)
第6章 不同濃度Al₂O₃納米流體MQL磨削砂輪/工件界面摩擦學(xué)性能實驗研究
    6.1 引言
    6.2 實驗部分
        6.2.1 實驗設(shè)備與磨削參數(shù)
        6.2.2 實驗材料
        6.2.3 實驗設(shè)計
    6.3 實驗結(jié)果與討論
        6.3.1 宏觀磨削性能參數(shù)
        6.3.2 表面微觀特性與形貌分析
        6.3.3 動態(tài)粘度和接觸角的影響
        6.3.4 Al₂O₃納米粒子減摩抗磨機(jī)制
    6.4 本章小結(jié)
第7章 基于田口法對不同植物油納米流體MQL磨削不同工件材料工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計
    7.1 引言
    7.2 實驗部分
        7.2.1 實驗設(shè)備與磨削參數(shù)
        7.2.2 實驗材料
        7.2.3 實驗設(shè)計
    7.3 實驗結(jié)果統(tǒng)計分析與討論
        7.3.1 信噪比分析
        7.3.2 方差分析
        7.3.3 驗證實驗
        7.3.4 微觀結(jié)構(gòu)和形貌分析
    7.4 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果及獎勵
致謝



本文編號：3788575