車削中低溫MQL冷卻潤滑機理的研究.pdf

1、近年來,人們對生態(tài)環(huán)保意識逐漸增強,對環(huán)境保護、低碳低耗和可持續(xù)發(fā)展的呼聲越來越高,實施綠色制造已成為先進制造技術的主要發(fā)展趨勢之一。低溫最小量潤滑(CryogenicMinimumQuantityLubfication,即低溫MQL)在MQL基礎上引用了低溫冷風,彌補了MQL冷卻效果不佳的缺點,能夠獲得更好的加工質量,是一種具有很大發(fā)展?jié)摿Φ木G色制造技術,具有廣闊的推廣和應用前景。
　　 本文在國內外研究進展的基礎上,結合MQ

2、L理論,研究了低溫MQL車削的冷卻潤滑機理,對低溫MQL車削開展了理論建模、數值模擬等工作,其主要研究內容有以下幾個方面:
　　 (1)闡述了氣液兩相流模型的分類,確定了低溫MQL噴霧射流的模型,闡述了低溫MQL噴霧射流理論,研究了噴霧射流的滲透特性和毛細管的形成及滲透機理,闡述了低溫冷風的冷卻性能,建立了霧滴與切削區(qū)的傳熱模型。
　　 (2)構建了由MQL切削液、供液系統、低溫冷風發(fā)生系統、霧液控制系統四部分組成的低溫

3、MQL噴霧系統,介紹了常見的制冷方式及制冷原理,研究了低溫冷風發(fā)生系統的原理,介紹了供液系統及供液方式并對低溫MQL噴霧系統的霧化性能做了PDA測試實驗。
　　 (3)建立了低溫MQL車削模型,并基于流體力學理論及流體分析軟件FLUENT,對工件的旋轉、低溫MQL車削及車削過程中的噴霧射流進行了數值模擬,研究了車削楔形區(qū)的壓力場、速度場和溫度場三個流場對切削液噴霧運動的影響,推導了楔形區(qū)壓差對切削液噴霧運動的影響式子,分析了切削

4、液噴霧的溫度及運動特性。
　　 (4)研究了冷風溫度、供氣壓力和噴射距離三個重要參數對低溫MQL技術的影響。分別建立不同參數值的車削模型進行對比仿真,分析了車削區(qū)流場的變化情況,根據仿真結果選取最佳的參數值,進一步完善了低溫MQL的冷卻潤滑機理。
　　 (5)基于DEFORM軟件,建立車削加工模型,分別模擬了低溫MQL車削加工和。MQL車削加工。經一定車削量之后,比較兩種車削加工中,主切削力大小、工件的應變分布、切屑形態(tài)