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上海交通大学学报 2022年第6期56卷 784-793页

作者：曹拯雷学林张航蔡晓江华东理工大学机械与动力工程学院上海200237 上海航天控制技术研究所上海201109

研究了冷风微量润滑辅助的多孔聚酰亚胺材料切削加工性能,并探讨了切削加工工艺参数对多孔材料切削加工效果(切削力、表面加工质量及含油率)的影响规律.结果表明,相较于干切削和低温冷风切削,冷风微量润滑切削的切削温度及已加工表面粗... 详细信息

研究了冷风微量润滑辅助的多孔聚酰亚胺材料切削加工性能,并探讨了切削加工工艺参数对多孔材料切削加工效果(切削力、表面加工质量及含油率)的影响规律.结果表明,相较于干切削和低温冷风切削,冷风微量润滑切削的切削温度及已加工表面粗糙度最低,多孔流道损伤最小.切削深度和进给量分别是对铣削力和表面粗糙度影响最大的因素.切屑毛边、撕裂等缺陷是导致表面粗糙度增大的主要因素.工件表面存在的拉丝、微裂纹、堆叠及微小碎屑附着等缺陷是材料含油率及输油率降低的根本原因.正交实验获得冷风微量润滑辅助条件下多孔聚酰亚胺材料最优加工参数:切削速度v_(c)=(85±5)mm/min,进给量f_(z)=(0.28±0.02)mm/r,切削深度a_(p)=(0.8±0.1)mm.冷风微量润滑切削技术可以实现多孔聚酰亚胺材料的低损伤加工,获得高含油率及高输油率的保持架产品.

关键词：聚酰亚胺冷风微量润滑铣削低损伤加工工艺含油率

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纳米WS2润滑油摩擦学性能及冷风微量润滑磨削试验研究

纳米WS2润滑油摩擦学性能及冷风微量润滑磨削试验研究

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作者：陈文新湘潭大学

学位级别：硕士

磨削加工是一种获得高表面几何精度和质量的工艺方法,也是耐高温材料、非金属新型材料、高硬度合金等难加工材料的主要加工方法。磨削加工过程中,磨粒大多为负前角切削,因而产生的磨削热量远大于其他几种常用加工形式,减损磨具的使用寿... 详细信息

磨削加工是一种获得高表面几何精度和质量的工艺方法,也是耐高温材料、非金属新型材料、高硬度合金等难加工材料的主要加工方法。磨削加工过程中,磨粒大多为负前角切削,因而产生的磨削热量远大于其他几种常用加工形式,减损磨具的使用寿命,降低工件的表面精度,另一方面,磨削实际是磨粒对工件表面反复刮擦、微切削的持续作用过程,影响着工件表面的质量状况。磨削加工中常采用浇注润滑油液的方式来解决磨削热和加工表面的损伤问题,然而,大量的磨削油液、对环境的污染、高额的废液处理成本无法满足现代绿色加工的要求。干式磨削工艺、微量润滑技术等虽然能满足绿色生产的要求,但是其冷却润滑能力不佳。近年新兴的低温冷风微量润滑技术能够有效降低磨削区域的温升,其润滑能力仍然需要改进。纳米固体润滑材料因其粒径小、比表面积大、易扩散等结构特点,能够明显改善磨削润滑油品的抗磨损性能及承载能力,同时具备较高换热能力的纳米粒子能够增强润滑油品的冷却效果。本论文使用高抗磨损能力和换热能力的纳米WS作为低温切削油CTY-B的添加剂,研究了纳米微粒在低温切削油中的分散稳定性能及摩擦学性能,提出一种将纳米低温切削油与低温冷风微量润滑技术相结合的新型磨削加工冷却润滑方法,并进行了四种不同冷却润滑条件下的单变量磨削试验研究。主要的研究工作如下:分析了制备纳米润滑油的方法,采用二步法并结合机械搅拌、恒温水浴加热、超声振动三种分散方法制备出纳米WS油样,考察了聚乙二醇6000、Span-80、十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂对纳米WS微粒在低温切削油中分散稳定性能的影响,制备出含有不同质量分数的纳米WS低温切削油。采用HRS-2M型高速往复摩擦试验机研究了纳米WS添加量对低温切削油CTY-B摩擦学性能的影响,确定了纳米WS微粒作为低温切削油添加剂的最佳配比。使用扫描电镜观察了磨损表面的形貌,并测定了磨损表层的元素含量,对纳米WS的抗磨减摩机理及自修复性能进行了分析。分析了在不同冷却润滑条件下的磨削力以及比磨削能随着磨削参数变化的趋势,对比分析了相同磨削参数、不同冷却润滑条件下的磨削温度以及表面质量状况,验证了纳米WS低温切削油结合冷风微量润滑技术的优良冷却能力及润滑效果。采用能谱仪对磨削表面进行元素检测,研究了纳米WS微粒在磨削加工过程中的抗磨损机理。采用纳米Cu作为纳米WS低温切削油的复配微粒,通过改变纳米Cu在复配润滑油中的质量分数来考察纳米Cu添加量对纳米WS低温切削油的摩擦学性能影响,并对纳米Cu协同纳米WS的抗磨损作用及修复机理做了探讨。

关键词：磨削加工纳米WS2微粒摩擦学性能抗磨损机理冷风微量润滑

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