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微量润滑切削中喷射雾化特性及渗透润滑机理研究

日期:2020年05月27日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:1401
论文价格:200元/篇 论文编号:lw202005251008264492 论文字数:72544 所属栏目:博士论文题目/选题
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:博士毕业论文 Docotor Thesis
la 连接函数[172-173],进而构造出切削力与表面粗糙度、加工硬化、切屑变形的联合分布函数,定量地描述它们之间的相关结构。

本章在综述 Copula 函数的概念及分类基础上,进行了全因子切削实验,通过 AIC 准则和极大似然法拟合出了最佳的变量边缘分布函数及 Copula 函数,采用 Kendall 秩相关系数定量地分析 MQL 铣削加工中切削力与加工表面粗糙度、表面硬度和切屑变形系数之间的相互关联性,并进行了假设检验。为进一步深入揭示 MQL 切削加工机理提供了理论与实验依据。

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第 8 章  研究结论与展望


8.1 主要结论

MQL 加工是先进加工技术之一,具有广阔的工程应用前景。经过多年的研究和应用,MQL 加工可在相当广泛的机械加工应用中代替传统大量浇注切削液。本文基于边界层理论、摩擦学理论、雾化理论、传热学理论及相关性理论,采用理论分析、数值计算和实验验证的方法,对 MQL 加工中的油滴喷射方向、输送形式、润滑油渗透、边界润滑和参量相关性进行了研究,建立了 MQL 油滴界面树状毛细管雾化渗透和液相渗透的模型,建立了气态吸附速度模型和气态多分子层吸附模型,分析了 MQL 车削流场,寻求出了较佳喷射方向,得到了 MQL 雾化分布和渗透油量的基本规律,揭示了不同可降解润滑油和纳米添加剂对 MQL 加工的影响,定量分析了过程参量、表面质量参量之间的相关关系,进一步丰富和发展了 MQL 加工及金属切削理论。主要研究结论如下:

(1)基于切削试验,获得了 MQL 加工较佳供液方位为主后刀面,为微量润滑技术应用提供了依据。通过实验和分析,发现了切削加工时刀具主后刀面与工件过渡表面之间楔形区内存在负梯度压力。此负梯度压力,有利于油滴被吸至主切削刃以至于毛细管内部,直接影响渗透润滑效果,对改进和提高切削加工表面质量具有重要作用。

(2)探讨了负梯度压力区形成原因及变化,揭示出其变化规律及其对 MQL 加工润滑特性的影响。相比于干切削楔形区大部分为负梯度压力区,MQL 楔形区从外到内分别为正梯度压力区和负梯度压力区,并且大部分为正梯度压力区。正梯度压力阻碍油滴前行,负梯度压力加速油滴向主切削刃处运动。因此需要合适的压缩空气压力,太大的压力梯度使得油滴难于超越正梯度区,太小的压力梯度不利于液滴渗透进入毛细管,进一步丰富和充实了 MQL 润滑理论。

(3)研究了油滴输送及分布形态,揭示出喷射雾化特性。MQL 喷雾锥角主要由喷嘴结构决定,油品、空气流量和压力、润滑油油量等因素的影响较小;油滴数量基本符合正态分布,空气流量和油量对油滴数量影响较大,但数量分布范围变化甚小。随着空气流量和油量增多,油滴数量增多。截距 20  mm 处,油滴数量最多;油滴速度分布曲线呈钟形,射流中心速度最高。截距对油滴速度影响较大,随着截距增大,油滴速度增大。其他条件下的油滴速度接近;油滴平均直径 D30 基本在 22 ~ 32 μm 范围内。截距对油滴直径影响较大,随着截距增大,油滴直径逐渐减小。空气流量和油量对油滴直径影响较小。

参考文献(略)