低温微量润滑技术喷嘴方位正交试验研究

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1、学术论文低温微量润滑技术喷嘴方位正交试验研究木袁松梅1’2，朱光远1,2，刘思1’2，严鲁涛1’2(1．北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191；2．北京市高效绿色数控加工工艺及装备工程技术研究中心，北京100191)【摘要】低温微量润滑切削技术作为一种理想的绿色冷却润滑方式，已经成为机械加工领域研究的热点之一。选择外部微量润滑与低温冷风的集成作为低温微量润滑系统的实现方式，给出了确定系统喷嘴方位的3个参数：喷射方向与进给方向夹角声、喷嘴仰角6c和喷嘴距切削区的距离d，并分别构建了其几何模型。针对卢角，给出了最优∥角与切宽半径比(B

2、／R)的曲线。通过正交试验研究了喷嘴方位的3个参数(口、。c、d)对低温微量润滑切削性能影响的重要程度。结果表明，距离d对切削性能的影响最大；其次是声角；a角的影响最小，可根据实际工况选择6(在300～600即可。关键词：低温微量润滑切削技术；喷嘴方位；铣削；正交试验OrthogonalTestStudyontheNozzleOrientationofMinimalQuantityLubricationWithCoolingAirTechnologyYUANSongmeil’。，ZHUGuangyuanl’，LIUSil⋯，YANLuta01，2

3、(1．SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeihangUniversity,Beijing100191，China2．BeijingEngineeringTechnologicalResearchCenterofHigh—EfficientandGreenCNCMachiningProcessandEquipment，Beijing100191，China)【ABSTRACTlTheeffectsofthenozzleorientationofMQL-CAonthecuttingperforma

4、nceinmillingprocessareinves-tigated．ExternalMQLandcryogenicmachiningareselectedtoimplementtheMQL—CAsystemandthreeparameterstodescribethenozzleorientationaregiven，whichincludetheincludedanglebetweenjetdirectionandfeeddirection∥，theelevationangleofthenozzleqandthedistancefromth

5、enozzletiptothecuttingzoned．FortheparameterB，theoptimalangle—radius(B／R)ratiocurveisgiven．Fromtheorthogonaltests，theimportanceofthethreeparameters够，a，奶totheperformancesofMQL-CAsystemhasbeendeterminedrespectively．Theresultshowsthattheparameterdhasthemostsignificantimpactoncutt

6、ingperformanceofMQL-CAsystem，followedbyparameterfland。c．Keywords：Minimalquantitylubricationwithcoolingair(MQL-CA)；Nozzleorientation；Milling；OrthogonaltestDOhl0．16080／j．issnl671—833x．2016．10．064切削液的大量使用带来了环境污染、成本提高和危害操作者身体健康等负面问题，正逐渐受到研究人员、企业和政府的重视。传统切削加工大量使用切削液，以起到减少摩擦、降低切削力和

7、切削热等作用，但随着世界范围内环境问题变得Et益严峻，各国相继制定出更加严格的工业排放标准，限制了切削液的使用。为了减少切削液用量的同时保证切削加工质量，t基金项目：国家自然科学基金资助项目(51475030)；国家科技支撑计划课题资助项目(2012BAF01802—8)。64航空制造技术·2016年第10期研究人员做了大量的工作[1-1310其中，微量润滑切削(MinimalQuantityLubrication，MQL)技术是指将压缩气体与极微量的润滑剂混合汽化形成微米级的液滴，喷射到加工区进行有效润滑的一种切削加工方法。该技术最早是由德国学

8、者Klocke和Eisenblitter于1997年提出[141。然而，冷却性能的不足限制了MQL技术应用的范围[151，尤其是难加工材