微量润滑磨削悬浮微粒分布特性研究.pdf

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1、设计与研究Des啪andR删咄微量润滑磨削悬浮微粒分布特性研究8贾东洲李长河王胜张强(青岛理工大学机械工程学院，山东青岛266033)摘要：基于机械加工中产生的空气悬浮微粒对环境和健康的危害，讨论了悬浮微粒大小与其在人体沉积部位的关系。结合微粒特性讨论了悬浮微粒对健康的危害，并对常见的相关疾病进行了举例说明。分析机械加工过程空气悬浮微粒产生的机理，并重点对微量润滑磨削工况下。雾化喷嘴形成的空气悬浮微粒进行分布特性研究。研究了射流参数(喷嘴出口直径、压缩空气压强、磨削液流量率及气液流量比)与雾滴微粒

2、粒径的关系。分析了喷雾雾滴分布的规律，给出了喷雾微粒数量和体积分布函数。关键词：微量润滑；悬浮微粒；微粒分布；健康危害中文图书号：TG580文献标识码：AInvestigationintodistributingcharacteristicofsuspendparticulateinMQLgrindingJIADongzhou，LIChanghe，WANGSheng，ZHANGQiang(SchoolofMechanicalEngineering，QingdaoTechnologicalUnive

3、rsity，Qingdao266033，CHN)Abstract：Basedonthedangersofsuspendedairmicroparticlesfrommachiningtotheenvironmentandhealth，thesources，depositionofparticulatematterinhumanpulmonaryairwaysandcharacteristicsofsuspendedairmicroparticleswereanalyzedinthisresearc

4、h．Withthefeaturesofmicroparticles，thedangersofsuspen—dedmicroparticlestohealthwerediscussedandcommondiseasesduetosuspendedmicroparticleswereillustrated．Withthemachiningprocess，theformationmechanismofsuspendedairmicroparticleswereanalyzed，andtheresearc

5、hondistributioncharactersofsuspendedairmicroparticlesformedfromatomi—zingnozzleunderminimalquantitylubrication(MQL)grindingwasconducted．Therelationshipbetweenjetparametersandmicroparticlesizeofsprayswasexplored．Thedistributionrulesofspraydropletswerea

6、nalyzed，andtheamountofspraysmicroparticlesandvolumedistributionfunctionwereprovided．Keywords：MQL；suspendparticulate；microparticledistribution；healthdanger传统的浇注式润滑切削液的使用量非常大，美国些学者对干式切削进行了深入的探索，发现干式切削只每年消耗的切削液是l亿加仑，相当于710亿Et元，在在特定工况下能取得较为理想的效果，在大多数加工工日本

7、花费大约为420亿日元。切削液的成本占总生产况下，由于不能对切削区进行良好的润滑和散热，导致成本的16％，在加工难加工材料时甚至达到了20％～切削区切削力和切削区温度的升高，从而降低了刀具寿30％，远高于刀具成本，占总生产成本的2％一4％‘1o。命和工件表面质量，甚至会造成工件表面烧伤(特别是切削液中的添加剂对环境的污染也是多方面的，极压磨削加工)。在这样的学术背景下，Baheti和Heisel等剂是海水污染物之一，而防锈剂中的磷酸盐会使湖泊、学者提出了微量润滑(MQL)技术，这一技术是在高压气河

8、流及海洋出现富营养化，出现蓝藻和赤潮‘2j。体中混人微量的润滑液，靠高压气流(0．4～6．5MPa)混在机械加工过程中由于高压和高温会使切削液蒸合雾化后喷人到切削区内，对切削区进行冷却润滑。微发和雾化，从而形成切削液薄雾。切削液气溶胶对工量润滑供给的切削液的量为2—30mlJh，其用量仅为人健康的影响不仅仅局限于肺病，也会增加患食道癌、传统式浇注润滑用量的万分之一左右，大大降低了切削胃癌、胰腺癌、前列腺癌、结肠癌和直肠癌的风险。液的用量，既降低了成本也实现了对环境的保护。微量为了达