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低温微量润滑加工技术研究进展与应用 被引量:24
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作者 刘明政 李长河 +5 位作者 曹华军 张松 陈云 刘波 张乃庆 周宗明 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期529-550,共22页
综述了低温微量润滑技术的最新进展,阐明了研究成果中的关键科学问题。首先,系统分析了从传统设置到创新设计的低温微量润滑装备在切削中的应用形式和工艺特点。其次,揭示了低温微量润滑的冷却润滑机理及其对切削热力演变和工件表面质... 综述了低温微量润滑技术的最新进展,阐明了研究成果中的关键科学问题。首先,系统分析了从传统设置到创新设计的低温微量润滑装备在切削中的应用形式和工艺特点。其次,揭示了低温微量润滑的冷却润滑机理及其对切削热力演变和工件表面质量的影响机制。然后,基于低温微量润滑的作用机理和应用形式,系统分析了低温微量润滑在车削、铣削、磨削中针对典型难加工金属的应用性能,发现低温微量润滑技术对抑制热力耦合损伤及提高表面质量的效果优于低温或微量润滑单独使用。最后,分析了该技术的局限性并展望了其发展方向,为低温微量润滑技术的工程应用提供了参考。 展开更多
关键词 切削 低温微量润滑 应用 机理 性能
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静电雾化微量润滑粒径分布特性与磨削表面质量评价 被引量:21
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作者 贾东洲 张乃庆 +5 位作者 刘波 周宗明 王绪平 张彦彬 毛聪 李长河 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2021年第3期89-95,共7页
针对微量润滑(minimum quantity lubrication,MQL)依靠的高压气体雾化微液滴粒径细化程度低、易飞逸飘散,有效利用率低以及对环境和人员健康产生危害的问题,提出气辅式静电微量润滑(electrostatic minimum quantity lubrication,EMQL)... 针对微量润滑(minimum quantity lubrication,MQL)依靠的高压气体雾化微液滴粒径细化程度低、易飞逸飘散,有效利用率低以及对环境和人员健康产生危害的问题,提出气辅式静电微量润滑(electrostatic minimum quantity lubrication,EMQL)雾化新方法。开展多工况雾化性能对比试验,并对镍基合金磨削表面质量进行评价。结果表明:润滑剂荷电后雾化性能得到显著提高,在降低液滴平均体积粒径和分布跨度的同时,降低了悬浮可吸入小液滴(PM10)的质量浓度,且电压越高PM10质量浓度越低。当电压为35 kV时,润滑剂的雾化效果最理想,平均体积粒径和分布跨度分别降低了27.343%和41.456%,PM10质量浓度降低了5.065个百分点。磨削试验结果表明:相较气动雾化微量润滑,静电雾化微量润滑获得了更为理想的工件表面质量;当电压为35 kV时,工件表面粗糙度Ra和RSm分别为0.377μm和0.084 mm;干磨削工件表面质量极差,出现大量黏附和剥落现象,甚至有大面积的表面材料撕裂,因此干磨削不适用于高温镍基合金加工。 展开更多
关键词 微量润滑 静电雾化 雾化特性 磨削加工 镍基高温合金 磨削表面质量
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纳米流体微量润滑磨削硬质合金温度场模型与实验验证 被引量:7
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作者 隋孟华 张乃庆 +3 位作者 李长河 武文涛 张彦彬 杨敏 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第3期85-91,共7页
温度过高是目前磨削加工硬质合金的技术瓶颈。相比传统的干磨削工况,纳米流体微量润滑(NMQL)的冷却润滑方式是解决磨削热损伤的有效措施。为了验证纳米流体微量润滑工况下磨削硬质合金的可行性,建立了硬质合金的传热模型,并在此基础上... 温度过高是目前磨削加工硬质合金的技术瓶颈。相比传统的干磨削工况,纳米流体微量润滑(NMQL)的冷却润滑方式是解决磨削热损伤的有效措施。为了验证纳米流体微量润滑工况下磨削硬质合金的可行性,建立了硬质合金的传热模型,并在此基础上对硬质合金的磨削温度场进行了数值仿真研究。对硬质合金(YG8)进行了不同工况下的表面磨削试验。结果表明,以干磨削工况下的磨削温度(227.2℃),微量润滑(MQL)工况和纳米流体微量润滑工况下磨削区温度分别降低了20.42%和39.48%。数值仿真温度与实验测量温度的误差为6.3%。从宏观参数(比磨削力、磨削温度)和微观参数(砂轮表面形貌)出发,研究了不同工况对砂轮磨损的影响。实验结果,进一步证明纳米流体微量润滑适用于硬质合金的磨削加工。 展开更多
关键词 磨削 纳米流体微量润滑 温度场 硬质合金
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电场参数对雾化特性及微量润滑磨削性能影响的实验研究 被引量:7
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作者 张晓阳 李长河 +6 位作者 张彦彬 杨敏 贾东洲 侯亚丽 张乃庆 Runze Li 纪合聚 《制造技术与机床》 北大核心 2018年第10期105-111,共7页
为了探究针-板电极电场参数对雾化特性微量润滑磨削性能的影响,通过调节电压幅值和电极间距进行微量润滑平面磨削实验,根据所得雾化锥角、雾滴粒径算术平均值、磨削力及表面粗糙度Ra值进行机理分析。实验结果表明静电雾化微量润滑在高... 为了探究针-板电极电场参数对雾化特性微量润滑磨削性能的影响,通过调节电压幅值和电极间距进行微量润滑平面磨削实验,根据所得雾化锥角、雾滴粒径算术平均值、磨削力及表面粗糙度Ra值进行机理分析。实验结果表明静电雾化微量润滑在高压静电场的参与下,液滴荷电后会发生二次甚至多次雾化。随着电压幅值的升高,雾化锥角增大,雾滴的平均粒径减小并扩散均匀,同时润滑液的润滑性能也有所提高。在电压幅值一定,电极间距为160 mm时,获得最优的润滑性能;在电极间距一定,电压幅值为50 k V时,相比于无静电微量润滑,比切向磨削力Ft'、比法向磨削力Fn'及表面粗糙度R_a值,分别减小25.01%、15.08%、22.18%,获得最优的润滑性能。 展开更多
关键词 微量润滑 静电雾化 雾化特性 润滑性能
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铝合金轮毂柔性夹具设计与分析 被引量:8
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作者 刘德伟 刘红军 +4 位作者 周宗明 陈云 刘波 张乃庆 李长河 《工具技术》 北大核心 2022年第10期75-82,共8页
铝合金轮毂严格的加工要求、多样化的形式和巨大的市场需求促使其生产模式逐步向智能化发展,传统铝合金轮毂夹具柔性不足,是制约铝合金轮毂产线智能化的重要因素。因此设计了一种铝合金轮毂柔性夹具,通过舵机驱动曲柄滑块机构使定位元... 铝合金轮毂严格的加工要求、多样化的形式和巨大的市场需求促使其生产模式逐步向智能化发展,传统铝合金轮毂夹具柔性不足,是制约铝合金轮毂产线智能化的重要因素。因此设计了一种铝合金轮毂柔性夹具,通过舵机驱动曲柄滑块机构使定位元件与轮毂内圆表面相接触实现轮毂自定位,使用同样的机构实现夹具夹紧装置的行程调节使夹具适应不同尺寸轮毂的夹紧以实现夹具的柔性化;通过斜楔机构和气缸驱动的曲柄滑块机构使夹紧元件压紧在轮毂轮缘表面实现夹具的夹紧功能;建立了夹具的物理模型;分析了夹具的定位误差和夹紧可靠性。 展开更多
关键词 铝合金轮毂 加工工艺 夹具 定位 夹紧
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冷风微量润滑纳米粒子体积分数对钛合金磨削性能的影响 被引量:6
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作者 王晓铭 张建超 +7 位作者 王绪平 张彦彬 刘波 罗亮 赵伟 张乃庆 聂晓霖 李长河 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 北大核心 2020年第5期23-29,共7页
采用两步法制备6种不同体积分数的氧化铝纳米流体,对Ti-6Al-4V钛合金进行磨削加工试验。结果表明:磨削区最高温度由氧化铝体积分数为0.5%时的193.6℃逐渐降低至1.5%时的最小值183.5℃,而当氧化铝体积分数进一步增大时,温度逐渐提升至3.0... 采用两步法制备6种不同体积分数的氧化铝纳米流体,对Ti-6Al-4V钛合金进行磨削加工试验。结果表明:磨削区最高温度由氧化铝体积分数为0.5%时的193.6℃逐渐降低至1.5%时的最小值183.5℃,而当氧化铝体积分数进一步增大时,温度逐渐提升至3.0%时的196.3℃;体积分数由0.5%增加至2.5%,比磨削能由74.8 J/mm3下降至最小值64.73 J/mm3;而当体积分数继续增加至3.0%时,比磨削能上升至69.33 J/mm3。黏度随氧化铝纳米粒子的增加而增加,并在体积分数为3.0%时达到235.8 mPa·s。接触角随体积分数的增加先下降,并在体积分数为2.5%时达到最低值45.85°。纳米粒子在基础油中的分散性改变了纳米流体的抗磨减摩与换热性能,进一步影响了磨削性能。 展开更多
关键词 纳米流体 微量润滑 低温冷风 磨削温度 钛合金
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微量润滑技术中磷酸酯的应用研究
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作者 张乃庆 《绿色科技》 2020年第22期149-151,共3页
指出了在环境保护要求日益严苛背景下,发展清洁、低耗、高效和可持续的绿色制造新技术迫在眉睫。微量润滑技术是一项近年新兴的冷却润滑技术,与传统浇注式相比,微量润滑油剂以有效供给方式精准输送至需要润滑冷却的工件/刀具上,杜绝了... 指出了在环境保护要求日益严苛背景下,发展清洁、低耗、高效和可持续的绿色制造新技术迫在眉睫。微量润滑技术是一项近年新兴的冷却润滑技术,与传统浇注式相比,微量润滑油剂以有效供给方式精准输送至需要润滑冷却的工件/刀具上,杜绝了无效供给,从而提高了金属加工过程中冷却润滑效果,解决了润滑油剂使用量大、无效供给量大、造成环境污染严重、投入费用高等问题,实现了清洁加工绿色制造。在微量润滑技术中,微量润滑油剂要求在使用过程中应该具备润滑性好、极压抗磨性好、产生油烟少。鉴于磷酸酯分子结构的特点,提出了磷酸酯应该作为微量润滑油剂基础配方中的一个重要组成成分,一定百分比的磷酸酯在金属加工微量润滑油剂中对摩擦系数的影响和极压抗磨作用非常明显;在设计微量润滑油剂的配方时,应充分考虑磷酸酯作为减摩抗磨添加剂、缓释剂和阻燃剂使用,有效加强微量润滑的极压抗磨性和润滑性,可以大幅减少实际加工过程中微量润滑油剂的使用量。 展开更多
关键词 磷酸酯 微量润滑 微量润滑油剂 微量润滑技术
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