论文部分内容阅读
与传统浇注切削相比,微量润滑可大大减少切削液用量,降低加工成本,并且在某些条件下能获得相等甚至更好的加工性能。但该技术使用压缩空气作为雾滴传送载体,造成加工区雾滴颗粒浓度增加,对环境产生不利影响,并且润滑油在加工高温下润滑性能下降甚至丧失。这些已成为微量润滑技术发展的瓶颈。为此,本文提出微量纳米流体静电雾化切削新技术,旨在进一步提高加工性能,改善加工环境。主要研究工作包括以下几个部分: 1、基于静电场仿真的静电雾化切削优化研究 提出静电雾化切削构想,采用Ansoft maxwell软件构建喷嘴与刀具间静电场有限元模型,研究了荷电电压、喷嘴空间角度与直径、电极间距对静电场强的影响,获得了上述因素对喷嘴与刀具间静电场强影响规律和优化的喷嘴空间角度与直径。 2、基于高速摄影的微量纳米流体静电雾化模式研究 构建静电雾化切削平台,利用高速摄影技术在此平台上进行了石墨水基、油基纳米流体静电雾化形态与模式试验,研究了荷电电压、纳米流体流量、喷嘴空间角度、电极间距对雾化形态与模式的影响,确定了静电雾化模式转换临界条件及稳定锥射流时纳米流体电压与流量范围,为实施对刀具有效冷却提供依据。 3、基于高速摄影的微量纳米流体静电雾化雾滴速度研究 研究了稳定锥射流时纳米流体雾滴计算方法,分析了荷电电压、纳米流体流量、喷嘴空间角度、电极间距对石墨水基、油基纳米流体雾滴速度的影响,发现雾滴速度随纳米流体流量、电极间距增大而减少,随着荷电电压的增高而增加;同等条件下水基纳米流体雾滴速度大于油基纳米流体;优化的喷嘴空间角度?1?60°,?2?45°。