油膜附水滴雾化喷嘴的设计与试验研究

发布时间：2017-03-29 17:04

  本文关键词：油膜附水滴雾化喷嘴的设计与试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在传统的金属切削加工过程中,通常采用大量的冷却液来延长刀具寿命,在加工过程中仅有少量的切削液能够起到冷却和润滑的作用,造成大量的浪费;大部分的切削液自身都是具有危害的,会对环境或者操作人员的身心健康造成危害。因此,绿色切削加工技术成为21世纪各国机械制造领域的研究重点。本文的主要研究工作有以下几个方面:(1)对几种新型绿色切削加工技术的研究现状、冷却润滑原理以及其特点进行了简要介绍,并主要针对油膜附水滴切削加工技术的研究现状、形成机理、冷却和润滑机理进行了研究分析。(2)通过对液态工质雾化原理,以及多种雾化喷嘴雾化原理及雾化特点的分析与学习,对油膜附水滴雾化喷嘴的基本结构进行了设计与主要参数计算,最终得到了一款用于多相流混合雾化的雾化喷嘴。(3)将单因素试验研究与正交试验的多因素试验分析相结合,在三种不同冷却润滑条件下,定量的分析比较了它们对切削力和工件表面粗糙度影响的优劣性;通过正交试验综合分析了油膜附水滴切削条件下,确定了影响切削力和表面粗糙度的关键因素,并确定了最优切削参数。(4)通过多元线性回归的方法建立了关于自变量(切削速度、进给量、切削深度)与因变量(切削力、表面粗糙度)的数学模型,并通过显著性分析确定了该模型中的自变量与因变量之间存在着显著关系。通过大量的试验研究发现,油膜附水滴切削液具有明显的优势,能够有效地降低切削力和表面粗糙度,作为一种新型的绿色切削加工技术,具有很大的研究价值和广阔市场。
【关键词】：油膜附水滴 切削力 表面粗糙度 试验研究 喷嘴设计
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG506
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-21
• 1.1 项目的来源11
• 1.2 本文研究的背景及意义11-13
• 1.3 新型绿色切削加工技术的发展和应用13-16
• 1.3.1 MQL13-14
• 1.3.2 液氮冷却技术14-15
• 1.3.3 水蒸气冷却技术15
• 1.3.4 冷风冷却技术15-16
• 1.3.5 气体射流冷却技术16
• 1.4 油膜附水滴技术的发展与应用16-19
• 1.5 本文的主要研究内容19-21
• 2 喷嘴技术及其相关理论21-27
• 2.1 喷嘴技术的主要应用21
• 2.2 液态工质的喷射雾化机理21-22
• 2.3 几种常见的雾化器的雾化原理22-25
• 2.4 油膜附水滴雾化喷嘴的特点25-26
• 2.5 本章小结26-27
• 3 油膜附水滴雾化喷嘴的设计27-41
• 3.1 Y型雾化喷嘴的设计27-31
• 3.2 内混式雾化喷嘴的设计31-34
• 3.3 参数计算34-39
• 3.4 最终的喷嘴模型39-40
• 3.5 本章小结40-41
• 4 车削力试验研究41-67
• 4.1 试验仪器与试验方案41-45
• 4.1.1 试验设备41-42
• 4.1.2 试验条件42
• 4.1.3 试验方案42-45
• 4.2 试验结果分析45-59
• 4.2.1 单因素试验结果分析45-51
• 4.2.2 多因素试验结果分析51-58
• 4.2.3 最优参数的预测与试验验证58-59
• 4.3 切削力经验模型的确定59-65
• 4.3.1 应用最小二乘法曲线拟合59-61
• 4.3.2 切削力模型的计算61-63
• 4.3.3 显著性检验63-65
• 4.4 本章小结65-67
• 5 粗糙度试验研究67-85
• 5.1 田口方法67-69
• 5.1.1 稳健性基本概念67-68
• 5.1.2 SN比68-69
• 5.2 试验仪器与试验方案69-73
• 5.2.1 试验仪器69-70
• 5.2.2 试验方案70-73
• 5.3 试验结果分析73-81
• 5.3.1 单因素试验结果分析73-76
• 5.3.2 多因素试验结果分析76-80
• 5.3.3 最优参数的预测与试验验证80-81
• 5.4 表面粗糙度经验模型的确定81-84
• 5.4.1 经验模型的计算81-83
• 5.4.2 显著性检验83-84
• 5.5 本章小结84-85
• 6 结论与展望85-87
• 6.1 结论85
• 6.2 展望85-87
• 参考文献87-95
• 攻读硕士学位期间研究成果95-96
• 致谢96-97

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