切削用涡流管设计与风冷却切削试验与仿真

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1、哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《切削用涡流管设计及风冷却切削试验与仿真》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：1刁旺多≈眯日期：础弓月／o日J哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《切削用涡流管设计及风冷却切削试验与仿真》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文

2、的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密囱。(请在以上相应方框内打)√作者签名导师签名：研丧蛛别孙、无日期：凇口石年弓月／o日日期乒矽』年弓J9，7日哈尔滨理．[大学T学碜十学位论文第1章绪论1．1清洁切削技术的应用与发展1．1．1绿色制造与清洁切削技术环境、

3、资源、人口是当今社会面Il刍的三大主要问题。依靠科技进步，实现节资增效，减少废物排放，建立生产、消费与环境、资源相互协调的发展模式已成为人类社会可持续发展的必由之路。2l世纪在制造业实施绿色制造己势在必行。绿色制造的概念最早由美国制造工程师学会提出，该学会1996年发表的关于绿色制造的蓝皮书(GreenManufacturing)中阐述：绿色制造是一种综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，它的目标是使产品从设计、制造、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的负作用最小、资源效率最高Ⅲ。简单地说，绿色制造要综合考虑制造、环境和资源这三大领域。

4、在技术层面上，绿色制造包含：绿色产品设计技术，绿色制造技术、产品的回收和循环再制造技术，它是精益生产、柔性生产，敏捷制造的延伸和发展；作为一种指导思想，绿色制造则充满诗意并洋溢着温暖的人文关怀；具体到企业，绿色制造体现了企业家的管理道德和社会责任。可见绿色制造是一种大制造、大过程，它学科交叉、观念现代，对它的深入研究必将推动制造科学的发展。切削加工作为制造业重要而应用广泛的加工方法正面临新的挑战，在此背景下，绿色切削加工技术应运而生．现今大部分机器零件的加工，尤其是在自动化程度较高的数控机床、加工中心和自动线上零件的加工冷却是以使用切削液的湿式方式进行的

5、。在金属切削加工中选用合适的金属切削液可以起到良好的冷却、润滑、清洗、排屑、防锈等作用，从而提高刀具寿命，保证加工质量和加工精度，提高生产效率。然而，随着金属切削液的广泛使用，人们发现切削液是金属切削加工的主要污染源。这些影响主要表现在：1．大量使用切削液增加了制造成本。在欧洲汽车制造业，切削液的成本占总制造成本的16．90／0，其中包括购买切削液的费用、使用切削液所需设备费、维护及废液处理费用等．而刀具成本仅占总制造成本的7．5％f27。2．切削液中含有矿物油及硫、磷、氯等对环境有害的添加剂，如排放前未经处理或处理不当，则会对环境造成污哈尔滨理工大学-

6、[学母i十掌位论文染。3．切削液对操作工人的健康造成威胁，会诱发多种皮肤病和呼吸道、肺部疾病。随着人们对环境保护的重视和可持续发展意识的提高，切削加工中大量使用切削液的加工方法将会受到种种限制。鉴于此，合理利用制造资源，其污染小、废物少的“绿色制造”技术已成为制造领域的主要发展趋势。许多国家都制定了严格的工业排放标准，进一步限制了切削液的使用，这就迫使人们探索新的冷却方法，创造清洁生产环境。清洁切削技术是一种充分考虑环境和资源问题的加工技术，它要求在整个加工过程中做到对环境的污染最小和对资源的利用率最高。清洁切削加工是指对大生态环境和d,力nI现场都无毒

7、副作用或作用很小，加工过程中产生少量的三废(废气、废液和废渣)，在链条末端可回收或自然降解，达到无公害的环保要求，对人及环境无害化的绿色环保切削加工。目前国内外对清洁切削的研究主要集中在干式切削、低温切削、绿色湿式切削等几个方面。1．1．2机械加工中存在的问题传统的切削加工是以大量资源消耗和粗放废弃物为特征的，对加工过程中产生的三废采用末端治理技术，即等到产生了废弃物和污染后再处理，使治理污染的投入高，环保效果差。而且湿式切削加工中使用大量的冷却润滑液(如在德国，1997年在金属加工工业中约消耗了80万吨冷却润滑液)，其造成的负面影响也越来越明显。．1．

8、造成环境污染在传统的切削加工过程中，切削液参与韵比例很大。切削液主要作用是冷却、