微量油膜附水滴切削液霧化仿真及試驗研究.pdf

1、在機械切削加工中，采用傳統(tǒng)澆注式切削液可以起到一定的冷卻效果，但潤滑效果不明顯，由于切削區(qū)存在高溫、高壓導(dǎo)致切削液滲透效率不高，尤其在高速加工中。因此，傳統(tǒng)的冷卻潤滑方式不僅浪費大量的切削液，而且排放的加工廢液造成了環(huán)境問題，甚至切削液中硫磺、磷、氯等元素添加劑可能會對人體造成損害。從保護環(huán)境和降低生產(chǎn)成本的角度出發(fā)，迫切需要開發(fā)一種改善生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的新型綠色加工技術(shù)。微量油膜附水滴冷卻潤滑技術(shù)作為一種新型綠色加工技術(shù)應(yīng)運而生。微量油

2、膜附水滴冷卻潤滑技術(shù)是將微量植物油和水經(jīng)特殊噴嘴在壓縮空氣的作用下霧狀化，并在水滴表面上形成一層薄油膜，即微量油膜附水滴，以高速噴射進入切削區(qū)進行冷卻潤滑。本文對噴嘴在不同工況下進行了霧化仿真及切削性能試驗研究。本文的主要研究工作如下：
　?。?）在不同工況下對噴嘴進行霧化仿真，分析霧化結(jié)果并確定最優(yōu)霧化工況為空氣壓強0.4MPa、水流量1L/h、潤滑油流量60mL/h，然后在此工況下對噴嘴內(nèi)部流場特性和噴嘴出口下游流場霧化顆粒特

3、性進行分析。
　　1）噴嘴內(nèi)部流場所形成的渦流場有利于空氣、水和潤滑油的充分混合。
　　2）噴嘴出口下游流場霧化顆粒在霧炬的中心處速度較大，而在霧炬的邊緣速度較??；霧化顆粒速度隨軸向距離的增大而減小；在不同橫截面，霧化顆粒速度隨著半徑的增大而減小。
　　3）霧炬中央的顆粒較小，邊緣的顆粒較大；顆粒粒度隨著沿軸線方向距離的增大而增大。
　　4）在不同橫截面，隨著徑向距離的增大，霧化顆粒的湍動能先增大后減小；隨著軸向