納米粒子射流微量潤(rùn)滑磨削流場(chǎng)特性對(duì)潤(rùn)滑的作用機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、磨削工藝在現(xiàn)代機(jī)械加工中扮演的地位越來越重要，但由于磨削加工中大多為磨粒負(fù)前角加工，因此磨削加工過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱，這使磨削區(qū)的工作環(huán)境極為惡劣。為了提高被加工工件的加工精度和表面質(zhì)量，澆注式冷卻潤(rùn)滑方式廣泛用于磨削加工中。但澆注式潤(rùn)滑會(huì)消耗大量磨削液，這不但會(huì)增加生產(chǎn)成本，而且還會(huì)對(duì)環(huán)境和人身健康造成危害，因此，不能滿足現(xiàn)代綠色加工的需要。干磨削和微量潤(rùn)滑磨削雖然能夠滿足健康環(huán)保的要求，但它們的冷卻潤(rùn)滑效果不理想，特別是對(duì)難加工材料

2、進(jìn)行加工時(shí)，難以獲得理想的工件表面完整性。由于納米粒子優(yōu)越的換熱能力和摩擦學(xué)性能，納米粒子射流微量潤(rùn)滑磨削工藝，能夠較好的解決磨削區(qū)溫度過高的問題，同時(shí)又改善了磨削區(qū)的潤(rùn)滑環(huán)境。
　　本研究課題著重對(duì)納米粒子射流微量潤(rùn)滑的潤(rùn)滑機(jī)理進(jìn)行分析研宄，特別對(duì)微量潤(rùn)滑射流的流場(chǎng)特性和納米粒子的潤(rùn)滑機(jī)理進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析研究，具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、針對(duì)磨削加工在磨削區(qū)能量密度高的實(shí)際，對(duì)澆注式磨削、干磨削、微量潤(rùn)滑磨削及納米粒子射流微

3、量潤(rùn)滑進(jìn)行了系統(tǒng)分析;在綜述了微量潤(rùn)滑加工、納米流體、納米粒子射流微量潤(rùn)滑加工和磨削區(qū)流場(chǎng)特性的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了納米粒子射流微量潤(rùn)滑磨削流場(chǎng)特性對(duì)潤(rùn)滑作用機(jī)理的課題研究。
　　2、結(jié)合液體自身表面張力和黏度及所受氣動(dòng)力，分析了液體霧化原理，并建立了液體霧化的數(shù)學(xué)模型;研究了流體噴嘴霧化特性，并給出了噴嘴霧化液滴粒徑分布的理論模型和經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?br>　　3、研究了納米粒子射流微量潤(rùn)滑在砂輪/工件界面的潤(rùn)滑機(jī)理，分析了微

4、量潤(rùn)滑基油和納米粒子的成膜特性及類“滾珠”潤(rùn)滑減磨機(jī)制;針對(duì)納米粒子射流微量潤(rùn)滑工況，分析了砂輪轉(zhuǎn)速、噴嘴位置、微量潤(rùn)滑基油及納米粒子種類等加工參數(shù)對(duì)潤(rùn)滑效果的影響及其變化規(guī)律。
　　4、利用流場(chǎng)CFD仿真平臺(tái)Fluent，對(duì)霧化噴嘴的下游流場(chǎng)進(jìn)行建模仿真研究，對(duì)連續(xù)相和離散相的軸向速度及徑向速度進(jìn)行對(duì)比分析;研究了工況參數(shù)對(duì)軸向速度、液滴粒徑分布、位置分布的影響規(guī)律。
　　5、利用i-speed TR型高速攝像系統(tǒng)，對(duì)霧化