基于静电微量润滑技术的磨削加工性能试验研究

在构建静电微量润滑(EMQL)磨削加工系统的基础上,分析了不同荷电电压下润滑液液滴的荷质比和润湿渗透性能,研究了正负荷电电压下静电微量润滑技术的磨削加工特性。通过分析工件表层的显微硬度和显微组织,揭示了静电微量润滑技术的磨削加工作用机理。结果表明：荷电液滴的表面张力与润湿角减小,液滴的渗透性和润湿性提高。与传统微量润滑（MQL）相比,荷电液滴更易在砂轮-工件接触面渗透铺展,提升了润滑与换热能力,在正荷电静电微量润滑条件下,工件表层显微组织中的铁素体相对含量增加,工件表层显微硬度降低,磨削加工性能更好。     

基于微量润滑磨削的双喷口喷嘴雾化仿真分析

为了减小磨削时砂轮表面气障层的影响,提高磨削液润滑和冷却的效果,设计了一种双喷口结构的喷嘴。分析了微量润滑雾化机理,采用二级雾化理论建立了雾化数学模型,对双喷口喷嘴的雾化过程进行了仿真分析,并对仿真结果进行了验证。研究结果表明：双喷口喷嘴能有效减小雾滴直径,提高磨削液的雾化效果;辅助喷口雾滴可以扰乱砂轮表面的空气环流,减小气障层对主喷口雾滴流向的影响,促使主喷口喷出的雾滴能顺利进入磨削区。     

低温微量润滑加工技术研究进展与应用

综述了低温微量润滑技术的最新进展,阐明了研究成果中的关键科学问题.首先,系统分析了从传统设置到创新设计的低温微量润滑装备在切削中的应用形式和工艺特点.其次,揭示了低温微量润滑的冷却润滑机理及其对切削热力演变和工件表面质量的影响机制.然后,基于低温微量润滑的作用机理和应用形式,系统分析了低温微量润滑在车削、铣削、磨削中针...     

微量润滑复合增效技术及其应用研究进展

微量润滑技术具有切削液用量少、润滑效率高等优点,但在特定工况下仍存在冷却性不足以及润滑不充分等问题.微量润滑复合增效技术,如低温冷风、液态CO2等,综合了良好冷却和润滑优势,可有效解决难加工材料清洁切削加工难题.综述了各类微量润滑复合增效技术原理、关键装置及其工艺应用最新研究进展,详细剖析了各类装置性能及其参数调控特性...     

基于微量润滑的切削油雾雾化特性测试与分析

微量润滑切削时,切削油雾的粒径分布与浓度等是衡量切削环境空气质量必不可少的特征变量,同时也是揭示微量润滑切削机理的重要参数.本文基于光衍射原理对油雾颗粒的体积分布等进行测量,深入分析了微量润滑条件下切削油雾的雾化特性,揭示了微量润滑系统各参数如润滑油用量、供气压力、喷射靶距及润滑油黏度等对油雾颗粒体积分布的影响规律,为...     

球墨铸铁纳米粒子射流微量润滑磨削性能的实验研究

主要对纳米粒子射流微量润滑磨削性能进行实验评价.采用K-P36数控平面磨床,选取干磨削、浇注式磨削、微量润滑磨削和纳米粒子射流微量润滑磨削4种工况条件,分别从磨削力、磨削G比率、磨削温度和表面粗糙度方面进行磨削性能评价,结果表明:纳米粒子射流微量润滑磨削改善了换热能力,与干磨削相比降低了将近150℃,干磨削得到的工件表面粗糙度Ra值为1.2μm,纳米粒子射流微量润滑磨削Ra值为0.58 μm,工件表面质量显著提高;在纳米粒子的润滑作用下,得到的磨削力较稳定,且比干磨削和微量润滑磨削得到的磨削力减小15％以上;纳米粒子射流微量润滑磨削G比率在4种工况中最高,值为33,干磨削仅为12,比其他工况增大约一倍,砂轮的磨损明显减小,延长砂轮使用寿命.     

纳米流体微量润滑磨削硬质合金温度场模型与实验验证

温度过高是目前磨削加工硬质合金的技术瓶颈。相比传统的干磨削工况,纳米流体微量润滑(NMQL)的冷却润滑方式是解决磨削热损伤的有效措施。为了验证纳米流体微量润滑工况下磨削硬质合金的可行性,建立了硬质合金的传热模型,并在此基础上对硬质合金的磨削温度场进行了数值仿真研究。对硬质合金(YG8)进行了不同工况下的表面磨削试验。结果表明,以干磨削工况下的磨削温度(227.2℃),微量润滑(MQL)工况和纳米流体微量润滑工况下磨削区温度分别降低了20.42%和39.48%。数值仿真温度与实验测量温度的误差为6.3%。从宏观参数(比磨削力、磨削温度)和微观参数(砂轮表面形貌)出发,研究了不同工况对砂轮磨损的影响。实验结果,进一步证明纳米流体微量润滑适用于硬质合金的磨削加工。     

纳米粒子射流微量润滑磨削的冷却性能分析

结合国内外研究现状,主要分析了纳米粒子射流微量润滑的冷却性能,实验对比了浇注式磨削、干磨削、MQL磨削和纳米粒子射流MQL磨削的工件表面温度,结果显示纳米粒子射流MQL具有较好的冷却效果,其应用前景广阔.     

微量润滑系统参数对雾化特性的影响

微量润滑切削过程中,系统的雾化特性会影响界面间的雾粒渗透效果.采用激光粒度分析仪对微量润滑系统的雾化特性进行了单因素试验测试,研究了空气流量、喷射距离、切削液用量以及切削液类型等系统参数对雾粒平均直径及其尺寸分布的影响.结果表明,空气流量、喷射距离为主要影响因素,当空气流量保持在80～90 L/min、喷射距离控制在4...     

低温微量润滑切削技术及其应用

针对传统的大浇注式切削加工存在切削液浪费大、冷却润滑效果不好、成本高、污染环境、危害个人健康等问题,介绍了一种新的润滑冷却方式,即低温微量润滑(MQL)技术.通过微观角度研究传统浇注式和MQL切削加工中切削液的作用机理和相关的实验结果,对比发现低温微量润滑技术在实际应用中具有很多方面的优势,这项技术具有较高的推广价值和广阔的应用前景,比较符合绿色可持续发展之路.     

高合金不锈钢的干车削和近干车削研究

高合金不锈钢具有强度高、韧性好、耐腐蚀等优良性能而得到日益广泛的应用,但是其难加工性同时也对切削技术提出了更高的要求.干切削因具有对环境和人体无害、经济性好等优点成为金属加工技术的主要发展方向之一.文中对高合金不锈钢Y12Cr17和16Cr17Ni3的干车削和近干车削中,切削参数和切削材料对刀具磨损和工件表面质量的影响进行了深入研究.结果表明,通过选择适当的切削参数、刀具材料以及刀具涂层,可以很好地实现高合金不锈钢的干车削加工,并能获得比传统乳化剂加工更小的磨损值和更好的工件表面质量.     

低温最小量润滑供给装置及其性能测试

低温最小量润滑(Cryogenic minimum quantity lubrication,低温MQL)是将低温压缩空气(通常为-10-30℃)与微量润滑油混合雾化后,喷射至加工区,对加工区实施冷却和润滑的一种准干式绿色切削技术。研制高性能低温MQL供给装置是研究和应用该项技术的前提。本文在分析低温MQL供给装置研制现状的基础上,提出采用以复合制冷方法研制一种低温MQL供给装置,并用热电偶和三维粒子动态分析仪对其制冷性能和喷雾性能分别进行了测试,为其在低温MQL切削研究中的应用奠定了基础。     

42CrMo合金结构钢的干切削和近干切削研究

合金结构钢以其生产规模大、易于加工、性能多样、价格低廉、使用方便和便于回收等特征成为重要的钢铁材料。干切削和微量润滑加工技术是目前金属加工技术的主要发展方向之一,也是实现绿色制造的关键技术。文中对合金结构钢42CrMo在干切削和近干切削加工条件下,切削参数和切削材料对刀具磨损和工件表面质量的影响进行了比较深入的研究。结果表明,通过选择适当的切削参数,刀具材料和刀具涂层,可以很好地实现这种材料的干切削加工,甚至可以获得比传统乳化剂加工更低的刀具磨损和更好的表面质量。     

MQL在某大型螺旋锥齿轮机床应用的研究

大型螺旋锥齿轮应用干切式加工有一些不利的因素,所以MQL(Minimal Quantity Lubricaion)冷却润滑技术被应用到了大型螺旋锥刺轮加工中,并通过实验确定最佳润滑油量,在此基础上研究MQL冷却润滑比较干切削加工在主切削力、伺服电机功率、刀具寿命影响等方面的优越性。     

微量润滑切削加工性能影响因素的研究

介绍了微量润滑（MQL）切削加工技术相对于传统湿式和干式切削的应用优势及应用现状,重点分析了MQL油雾供给与混合系统、润滑油、压缩空气、工件材料、刀具以及切削参数等因素对MQL切削加工性能的影响规律,发现在加工条件确定的情况下,润滑油用量、压缩空气压力和切削参数之间存在最优组合。因此,为了充分发挥MQL切削加工技术的应用优势,必须对MQL工艺系统进行全面而精确的优化。     

基于微量润滑的两级雾化仿真与试验研究

微量润滑切削过程中,切削油雾浓度和粒径分布是影响切削环境空气质量的重要变量,而润滑油的雾化效果与切削现场的油雾浓度和粒径分布密切相关。首先分析了微量润滑油的雾化机理,据此建立雾化数学模型,同时基于商用微量润滑喷嘴结构建立仿真模型,进而采用Fluent软件对微量润滑油的雾化过程进行数值模拟,研究供气压力对雾化效果的影响,并进行试验验证。     

静电涂油机中油液的荷电雾化研究

运用静电技术的基本理论对油液在高压静电场中的荷电过程及其雾化机理进行了理论分析和试验研究，得到了雾滴粒径与电极电压、涂油刀梁刃口曲率半径和间隙的关系，为静电涂油机结构设计中的各参数选择提供了依据。     

静电涂油机油液雾化实验与仿真研究

油液的雾化直接影响静电涂油机的喷涂质量,通过静电涂油机的油液雾化实验得到了油液雾化过程的主要指标和影响油液雾化质量的主要因素,根据二者之间的关系建立了静电涂油机油液喷射雾化的数学模型。使用V isual C++面向对象技术和开放图形库,根据所建立的数学模型,模拟了不同电压下油液的静电雾化形态。理论分析和实验研究表明:射流长度随电压的升高和刀梁到钢板距离的减小而越小,雾化角随电压的升高和刀梁到钢板距离的减小先增大后减小。对比不同电压下的油液雾化照片,雾化形态模拟图基本实现了静电喷涂中油液雾化的动态过程,达到了预期的仿真目的。