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低温冷风微量润滑加工机理和应用研究进展
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作者 姬长贺 周宗明 +6 位作者 颜旭 宋学磊 王广 董兰 吴浩 盛锐 李长河 《表面技术》 北大核心 2025年第6期1-18,共18页
低温冷却和微量润滑是解决传统浇注式润滑中大量使用切削液问题的有效方法,然而,低温冷却和微量润滑有着各自应用的局限性。虽然低温冷风微量润滑是解决以上技术问题的有效方案,但低温冷风微量润滑参数和切削用量与加工性能之间的量化... 低温冷却和微量润滑是解决传统浇注式润滑中大量使用切削液问题的有效方法,然而,低温冷却和微量润滑有着各自应用的局限性。虽然低温冷风微量润滑是解决以上技术问题的有效方案,但低温冷风微量润滑参数和切削用量与加工性能之间的量化映射关系尚不清晰,限制了低温冷风微量润滑在工业中的推广应用。基于此,针对低温冷风微量润滑的供给系统、加工性能、机理和模型进行了系统分析与综合评价。首先,从作用形式与机理方面分析了低温冷风微量润滑在加工过程中的典型供给方式。其次,从提高换热效率和改善润滑油膜的理化性质方面揭示了低温冷风微量润滑的冷却润滑机理对切削力、刀具磨损和切屑变形等加工性能的影响。进一步地,综述了低温冷风微量润滑在机械加工中对降低切削力、抑制刀具磨损和减小切屑变形的性能作用规律。结果表明:在润滑介质供应流量为50 mL/h、低温空气压力为0.7 MPa的低温冷风微量润滑条件下磨削Ti-6Al-4V,与单一低温冷却条件相比,法向磨削力降低39%,切向磨削力降低40.9%。最后,分析了润滑条件和加工用量对切削力影响的变化规律,在平衡加工质量、加工效率和经济性的条件下得到了相对优选的磨削Ti-6Al-4V加工用量和射流供给参数。针对当前低温冷风微量润滑技术面临的挑战,提出了未来发展方向,旨在为工业应用提供理论指导和技术支持。 展开更多
关键词 磨削 切削 供给系统 切削力 低温冷风 微量润滑 机理 温度
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微量润滑在机械加工中的应用研究进展
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作者 盛锐 刘纪新 +5 位作者 颜旭 王广 董兰 张全昌 宋学磊 李长河 《制造技术与机床》 北大核心 2025年第1期86-97,共12页
微量润滑(minimum quantity lubrication,MQL)被视为一种能够改善浇注式和干切削技术缺陷的绿色可持续加工技术,在机械加工领域应用越来越广泛。综述了微量润滑的基本原理及应用。首先,分析了微量润滑及其系统以及在车削、铣削、磨削、... 微量润滑(minimum quantity lubrication,MQL)被视为一种能够改善浇注式和干切削技术缺陷的绿色可持续加工技术,在机械加工领域应用越来越广泛。综述了微量润滑的基本原理及应用。首先,分析了微量润滑及其系统以及在车削、铣削、磨削、钻削加工中的性能表现,微量润滑在铣削SKD 61钢时,刀具侧面磨损能减少60%。其次,阐述了微量润滑的进展及分类,并详细分析了纳米流体微量润滑(nanofluid minimum quantity lubrication,NMQL)、低温微量润滑(cryogenic minimum quantity lubrication,CMQL)、多场赋能微量润滑的冷却润滑机理。结果表明,在磨削钛合金时,纳米流体静电雾化微量润滑相对于微量润滑,磨削温度降低了40%。在机械加工中,微量润滑提升了冷却润滑效果,降低了成本和切削液用量,并改善了表面粗糙度、切削力和刀具磨损等方面的加工性能。 展开更多
关键词 微量润滑 机械加工 车削 磨削 纳米流体微量润滑 低温微量润滑 多场赋能微量润滑
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纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料磨削力建模研究进展 被引量:1
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作者 许文昊 高腾 +5 位作者 刘德伟 徐培明 安庆龙 王一奇 丁文锋 李长河 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期4628-4653,共26页
纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(FRCMC)因其高比强度和比模量、以及优异的耐高温、耐腐蚀等性能已成为航空航天、轨道交通以及核能工业等领域的优选材料。尽管FRCMC是由成型技术制备,但一些加工工艺,例如磨削对于提升尺寸精度和表面完整... 纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料(FRCMC)因其高比强度和比模量、以及优异的耐高温、耐腐蚀等性能已成为航空航天、轨道交通以及核能工业等领域的优选材料。尽管FRCMC是由成型技术制备,但一些加工工艺,例如磨削对于提升尺寸精度和表面完整性是必要的,在FRCMC结构件的高性能制造中不可或缺。然而,高硬度和脆性的材料属性及其结构上的不均质性和力学性能上的各向异性等特点是高效低损伤磨削加工的技术难点。磨削力作为反馈和控制生产过程质量和精度的关键信号,受磨削过程砂轮与工件几何学与运动学等多参数协同作用的影响,解析磨粒与工件的微观力学行为并建立磨削力预测模型,对深度理解材料去除机制、指导高性能制造至关重要。基于此,首先分析了磨削过程中材料特性及磨削参数对磨粒与FRCMC相互作用的影响规律,揭示了FRCMC磨削过程的材料去除机制。其次,系统回顾了FRCMC磨削力预测模型的研究现状,从单颗磨粒磨削力、磨粒几何学、纤维随机分布几何特性以及材料去除阶段判定准则分析推导了磨削力的建模过程。进一步的,从磨屑的成形机制、未变形切屑厚度、磨粒运动学等角度,分析了超声振动辅助磨削FRCMC的材料去除机制及磨削力力学行为的特殊性。最后,针对FRCMC材料去除机制和磨削力模型,分析了当前研究的潜在问题与研究热点。目标是为FRCMC制定可行的低损伤磨削准则,并建立溯源递进的理论框架以推动FRCMC磨削力模型的发展。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 磨削 力学行为 材料去除机制 磨削力模型 超声振动
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