【摘 要】
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纳米流体同轴静电雾化切削是一种新型绿色切削方法。它将纳米流体微量润滑与同轴静电雾化相结合,有效地解决了微量润滑在特定工况下雾滴粒径不够细化,易受到加工环境空气流动影响随机飘散,影响切削加工空气环境质量的问题,及能够降低在切削过程中的摩擦热。纳米流体的颗粒类型是影响同轴静电雾化切削的重要因素。为此,本文提出开展不同颗粒类型下纳米流体同轴静电雾化切削摩擦与传热特性研究。具体工作内容如下:1.颗粒类型对
【基金项目】
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国家自然科学基金（52175411）； 江苏省自然科学基金（BK20171307）；
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纳米流体同轴静电雾化切削是一种新型绿色切削方法。它将纳米流体微量润滑与同轴静电雾化相结合,有效地解决了微量润滑在特定工况下雾滴粒径不够细化,易受到加工环境空气流动影响随机飘散,影响切削加工空气环境质量的问题,及能够降低在切削过程中的摩擦热。纳米流体的颗粒类型是影响同轴静电雾化切削的重要因素。为此,本文提出开展不同颗粒类型下纳米流体同轴静电雾化切削摩擦与传热特性研究。具体工作内容如下:1.颗粒类型对纳米流体同轴静电雾化荷电与电润湿性能影响以LB2000油或油基纳米流体为外流体,以去离子水或水基纳米流体为内流体,通过同轴静电雾化荷电与电润湿试验,在不同外内流量比下,研究外内流体添加纳米颗粒对雾化电流、稳定性和电润湿角的影响。获得了颗粒类型对同轴静电雾化荷电与电润湿性能的影响规律。2.颗粒类型对纳米流体同轴静电雾化摩擦性能影响在搭建的纳米流体同轴静电雾化摩擦磨损试验平台上,以YG8硬质合金片/45钢磨盘为摩擦副,进行摩擦磨损试验。以摩擦系数、硬质合金片磨损量为摩擦性能评价参数,研究了外内流体添加纳米颗粒对同轴静电雾化摩擦性能影响。通过对磨痕形貌观察与元素分布分析,探讨了颗粒类型对纳米流体同轴静电雾化减摩抗磨性能的影响机理。3.颗粒类型对纳米流体同轴静电雾化传热性能影响在搭建的纳米流体同轴静电雾化传热试验平台上进行换热试验,以换热系数为评价参数,研究了外内流体添加纳米颗粒对同轴静电雾化传热性能的影响,分析了颗粒类型对纳米流体同轴静电雾化传热性能的影响机理。4.颗粒类型对纳米流体同轴静电雾化切削性能影响在搭建的同轴静电雾化切削试验平台上,进行铝合金6061铣削试验,在不同外内流量比下研究了颗粒类型对纳米流体同轴静电雾化切削力和切削温度的影响。发现为有效降低切削力和温度,外流体适合添加石墨烯纳米颗粒,内流体适合添加石墨纳米颗粒,外内流体同时添加纳米颗粒时可分别添加石墨烯和石墨;当外/内流体组合和流量比分别为LB2000-石墨水基和2:1时,可最有效降低切削力和温度。
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