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(huì)伴隨有較大的摩擦和高溫高壓現(xiàn)象。因此,潤(rùn)滑在磨削加工中將扮演極其重要的角色。具有高速相對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)的砂輪與工件兩摩擦副間需要良好的潤(rùn)滑來(lái)保證正常的加工過(guò)程。潤(rùn)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(shí)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(shí)的增強(qiáng)和工人健康的問(wèn)題,傳統(tǒng)潤(rùn)滑液有著逐漸被取代的趨勢(shì)。納米流體,在基油中添加納米粒子而制備成的潤(rùn)滑液,是一種新型高效、環(huán)保、低碳、清潔的潤(rùn)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(rùn)滑性能。本文對(duì)微量潤(rùn)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(rùn)滑濃度的匹配,最后到潤(rùn)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(shí)驗(yàn)研究。具體主要內(nèi)容如下:1、研究了納米流體微量潤(rùn)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(rùn)滑性能評(píng)價(jià)參數(shù)。通過(guò)微觀滑動(dòng)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(yè)數(shù)】：137 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(rùn)滑方式的發(fā)展
        1.2.1 澆注式潤(rùn)滑
        1.2.2 干式磨削加工
        1.2.3 低溫冷卻潤(rùn)滑
        1.2.4 微量潤(rùn)滑
        1.2.5 納米流體微量潤(rùn)滑
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.3.1 微量潤(rùn)滑的研究現(xiàn)狀
        1.3.2 納米流體微量潤(rùn)滑的研究現(xiàn)狀
        1.3.3 不同工況下微量潤(rùn)滑的研究現(xiàn)狀
    1.4 課題來(lái)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(rùn)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(duì)工件材料的切削作用
    2.3 磨削性能評(píng)價(jià)參數(shù)
        2.3.1 磨削力
        2.3.2 摩擦系數(shù)與滑動(dòng)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(cè)量方法
        2.4.1 直接接觸測(cè)溫法
        2.4.2 非接觸測(cè)溫法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 植物油微量潤(rùn)滑磨削砂輪/工件界面潤(rùn)滑性能實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與磨削參數(shù)
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    3.3 實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
        3.4.1 植物油MQL與澆注式潤(rùn)滑性能比較
        3.4.2 植物油分子結(jié)構(gòu)對(duì)潤(rùn)滑性能的影響
        3.4.3 植物油成分對(duì)潤(rùn)滑性能的影響
        3.4.4 植物油粘度對(duì)潤(rùn)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(rùn)滑磨削砂輪/工件界面潤(rùn)滑性能實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與磨削參數(shù)
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.1 比滑動(dòng)磨削力
        4.3.2 滑動(dòng)摩擦系數(shù)
        4.3.3 比滑動(dòng)磨削能
        4.3.4 磨削G比率
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論
        4.4.1 三種潤(rùn)滑條件下潤(rùn)滑性能比較
        4.4.2 納米粒子物理性質(zhì)對(duì)潤(rùn)滑性能的影響
        4.4.3 納米流體的粘度對(duì)潤(rùn)滑性能的影響
        4.4.4 金剛石納米流體潤(rùn)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(duì)比研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與實(shí)驗(yàn)參數(shù)
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        5.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.3.1 摩擦學(xué)試驗(yàn)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(shí)驗(yàn)與磨削實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與磨削參數(shù)
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        6.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    6.3 實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(duì)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(jì)
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)部分
        7.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與磨削參數(shù)
        7.2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        7.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
    7.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析與討論
        7.3.1 信噪比分析
        7.3.2 方差分析
        7.3.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
        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(jiǎng)勵(lì)
致謝



本文編號(hào)：3788575