与微量润滑相比,静电喷雾技术不仅可以有效减小刀具磨损,并且大幅度地降低了工作环境的油雾浓度,对环境造成的污染小。但是,本课题组的研究者仅能使用一种纳米流体(油基或水基),并没有结合两者的综合能力来提升冷却润滑性能,以满足高效切削对冷却润滑的高要求。为了进一步提高微量润滑冷却能力,本课题基于同轴静电雾化理论,充分结合油基纳米流体的高润滑性能和水基纳米流体的高冷却性能,提出基于纳米流体同轴静电雾化的高效切削方法研究,旨在近一步提高加工效率以及发展新型高效绿色切削技术。主要研究工作如下:1.纳米流体同轴静电雾化切削雾化形态研究在同轴静电雾化切削雾化试验装置上,进行了油基纳米流体和水基纳米流体两种互不相溶液体介质的同轴静电雾化切削雾化试验,探讨了电压、流量和内外层流体改变(类型与纳米流体体积分数)对同轴静电雾化切削雾化形态的影响。发现锥射流是适合用于切削加工冷却润滑的同轴静电雾化模式,研究了不同冷却润滑条件下形成锥射流的电压范围。2.微量纳米流体同轴静电雾化换热性能在搭建的同轴静电雾换热试验装置上,进行稳态换热试验,并测得其换热系数,结合纳米流体热物性,探索了内外层流体改变(类型与纳米流体体积分数)对同轴静电雾化冷却性能的影响,并分析其换热机理及规律。3.微量纳米流体同轴静电雾化切削试验在搭建的同轴静电雾化切削系统上,进行了钛合金铣削试验,检测了切削空气环境质量。结果表明,与同轴静电喷雾切削相比,以水基纳米流体和LB2000植物性润滑油为内外层流体条件下的刀具后刀面最大磨损、刀尖磨损和刀-工边界磨损方面磨损明显减小,而且其油雾浓度也满足国际规定标准。从切削性能和环境性能综合来看,以水基纳米流体和LB2000植物性润滑油为内外层流体的同轴静电雾化是钛合金绿色铣削合适的冷却润滑方式。