微量润滑车削下双喷嘴系统的冷却润滑特性研究

来源 :成都理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:joy2000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微量润滑技术(Minimum quantity lubrication,MQL)是一种先进的绿色加工技术,该技术能有效减少切削液的使用并改善切削加工环境,降低切削温度,延长刀具寿命,提高工件表面质量。MQL技术能否有效发挥作用,关键在于雾化后的油滴能否准确有效的送达切削区域。空气压力和润滑液流量会影响喷嘴雾化液滴速度和直径分布,而喷嘴位置会影响雾化液滴进入切削区域的运动轨迹和覆盖面积。车削加工中,不同的变形区产生热量不同,刀具磨损情况不同,需要的冷却润滑条件也不同。因此分析润滑参数对刀具磨损和表面质量的影响,优化润滑参数组合,对有效提高MQL冷却润滑性能具有重要意义。本文分析了雾化冷却换热及毛细管理论,确定空气压力、润滑液流量和喷嘴位置对冷却润滑性能的重要影响,并利用CFD技术分析双喷嘴系统润滑参数对微量润滑流场的影响。分析结果表明,液滴平均直径和最大速度主要受到空气压力差的影响,受冷却液流量差、喷嘴距离和喷嘴角度的影响很小。加工区域液滴速度和液滴覆盖范围随气压差的增大而增大,随着喷嘴距离和喷嘴角度的增大而减小。气压差绝对值相同时,后刀面气压越高,液滴运动受到阻碍越大。设计了气压差和流量差的单因素实验方案,搭建了双喷嘴车削实验平台,以AISI304不锈钢为加工材料,分析了气压差和流量差对刀具磨损、工件表面质量和刀具振动的影响。实验结果表明,在后刀面磨损相差不大的情况下,气压差为-0.1MPa时表面粗糙度比气压差为0MPa时降低了12%,流量差为120ml/h表面粗糙度比流量差为0ml/h降低了18%。气压差与流量差相比,气压差对刀具振动的影响较为明显。选择气压差为-0.1MPa,流量差120ml/h,设计喷嘴角度和喷雾距离的六因素三水正交实验方案,通过极差分析获得喷嘴位置参数对刀具磨损和表面粗糙度的影响主次顺序。结果表明,前刀面喷嘴位置参数对表面粗糙度的影响较大,而后刀面喷嘴位置参数对刀具磨损的影响较大。其中,对表面粗糙度影响最大的是喷嘴轴线在前刀面上的投影与主切削刃之间的夹角,对刀具磨损影响最大的是喷嘴轴线与前刀面所成的夹角。将表面粗糙度与刀具磨损作为目标建立经验模型,采用非支配排序的遗传算法(NSGA-II)进行多目标优化,结合改进TOPSIS算法,从Pareto解集中获得与理想解最相似的一组优化参数,其值为α1=75°,α2=75°,β1=74.976°,β2=74.99°,S1=10mm,S2=10.2mm。以优化后的参数进行验证实验,加工后表面粗糙度和刀具磨损值的误差分别为4.4%和6.5%,表明预测模型和优化方法较为可靠。
其他文献
储层的准确预测对油气藏的勘探和开发具有非常重要的作用,提高储层预测的准确性一直是油气藏表征的一个关键问题。储层预测的核心是要利用有效的算法,充分提取采集数据中的有效信息,构建采集数据与目标信息之间的映射模式。随着油气勘探开发对象的日益复杂化,对包括横波速度预测、储层孔渗饱参数预测在内的储层参数预测有了更高的要求。测井被誉为地质学家的“眼睛”,油气田开发的“医生”,是人类向地下发射的“卫星”,它可以
学位
半航空瞬变电磁法(Semi-Airborne Transient Electromagnetic Method)是近几年来发展势头较快的物探方法。以长导线源半航空瞬变电磁为例,其探测范围大,工作效率高,在地形复杂的区域有着传统物探方法无法比拟的优势,能够实现一次布线,大面积勘探的任务,然而大面积勘探往往伴随着海量的实测数据,这对处理方法和处理效率提出了新的要求。目前国内外学者在CDI成像、视电阻率
学位
瞬变电磁勘探法是基于电磁感应定律,通过接地线源或空中回线向探测区域发射一次脉冲电流,用接收装置采集探测区域内感应产生的二次场数据的一种地球物理勘探方法。半航空瞬变电磁法(Semi-Airborne Transient Electromagnetic Method,简称SATEM)是在地面布设接地线源对勘探区域进行发射脉冲磁场,在空中采用飞行器悬挂接收线圈的方式来进行大范围的二次场数据采集。该方法能
学位
断层精细解释是复杂构造解释的核心,在储层描述、圈闭评价和布设井位等方面具有十分重要的意义,很大程度上影响了油气藏勘探开发的效率与效益。初期,解释人员往往是选择人工手动标注断层的方式,但存在周期长,流程繁琐且对解释人员要求高等缺点。而后,研究人员提出基于地震属性、图像处理等多种方法来检测断层,但是属性的选择与计算较为困难。现如今,随着人工智能技术的蓬勃发展,同样在地球物理领域大放异彩,采用深度学习特
学位
岩相预测能够反映储层岩石的发育情况和特征,是地震储层预测的基础性工作。就目前研究而言,岩相预测方法多为对地震反演参数进行定量或定性解释获得岩相信息,由于信息较单一,所以常常存在准确率低,误差大等问题。本文在常规岩相预测的基础上提出一种基于循环神经网络(recurrent neural network,RNN)的岩相预测方法,综合利用测井信息和地震信息进行信息融合和深度挖掘获取岩相信息,解决单一变量
学位
曲率是一种重要的几何属性,反映了今构造的几何形态,而断层及裂缝带与构造关系密切,因此曲率可为裂缝带的识别提供支撑。现在曲率属性分析还存在两个问题需要考虑,一是曲率属性易受噪声的影响,二是曲率属性的精度有待进一步提高。因此本文从以下两个方面来进行处理,一是对地震资料进行去噪预处理。二是将局部构造曲面转换为平面,减少了倾角误差。本文所研究的内容具体为:一、本文讨论了一些传统的去噪滤波方法,其中构造导向
学位
红外遥感技术是对地观测的核心技术,现阶段红外遥感技术正向着高定量化、高空间分辨、时间分辨以及高光谱分辨方向发展,这对辐射定标技术提出了新的挑战,而建立可溯源国际单位SI的空间辐射基准源是提高卫星红外载荷定标精度,降低传统定标方式因量值溯源链误差和辐射体老化等不稳定原因引起的高不确定度的有效途径。本文研制的镓固定点黑体基准源作为空间红外辐射基准源的组成部分之一,对遥感技术高定量化发展具有重要意义。本
学位
四川盆地震旦系灯影组储层具有埋深大、非均质性强,且储层纵向以薄互层为主等特征,给基于三维地震资料的储层预测带来了巨大的挑战。本文基于四川某区的灯二段地层的实际三维地震资料和测井资料,首先开展研究区灯二段储层的储层特征分析,再以此为基础,开展两种地震波阻抗反演方法的储层预测效果的对比分析,最后采用波形指示反演方法进行灯二段地层的储层预测,获得研究区灯二段地层的储层平面展布特征,为研究区后续的勘探开发
学位
新型复合材料作为一大类最具发展前景的材料,正在各领域获得越来越广泛的应用。但大部分先进复合材料及其在制备过程中的中间产物均属于难加工材料。超声振动辅助切削作为一种提高难加工材料加工性能的代表性技术,因能以其它形式向切削过程提供额外能量的特点,在特殊材料切削领域获得了广泛应用,并形成了一个重要的研究方向。本文立足于新型单激励纵-扭椭圆复合振动的基本原理,设计了一套超声精密铣削系统,研究新型变幅杆设计
学位
人口调查表明,中国已迈入老龄化阶段,患各种慢性病的老年人数量同步急剧增加,形成日趋严重的家庭问题和社会问题。因此研发能照顾病患老人的专用智能仪器设备成为全社会关注的焦点,具有重要的研究价值和社会意义。本文设计了一种具有实时监控老人身体状况、拨打急救电话、自动配药及定时语音提醒服药等功能的陪护机器人,并深入研究了该陪护机器人的路径优化问题,旨在更精准、安全、迅速的完成老人护理工作。本文主要研究内容包
学位