微量润滑切削液雾滴在线混合装置优化与试验

切削液在线混合式微量润滑喷雾通过获得油水融合型雾滴,可有效改善加工区的润滑和冷却特性。为促进异相切削液在线混合及融合,构建了预雾化切削液精准在线混合微量润滑系统,采用数值方法优化了射流式切削液雾滴在线混合装置,并进行了试验验证。数值仿真表明:采用DPM模型对预雾化雾滴在装置内迁移运动进行数值模拟,并采用面积加权均匀性指数γα描述其截面分布,可有效衡量在线混合效果;喷嘴直径d_n和注入口个数n对水雾分布均匀性影响显著,而面积比m和分流器长度Lnt则不显著,且仅有Lnt对检测面上油雾分布均匀性无显著影响;混合装置最优参数为油雾注入口no=2,水雾注入口nw=3、dn=2 mm、Lnt=7 mm、m=1∶2。验证试验表明:优选装置对应油基和水基切削液喷雾沉积CV值(变异系数CV,记为CV)分别低至0.2050和0.3183,对应γim值(沉积均匀性指数)则分别高达0.9165和0.8888,均优于其他结构参数混合装置;主射流气流量和预雾化气流量的增加均有助于实现更高的喷雾沉积均匀性以及更小的沉积雾滴直径。优选装置能够实现良好的异相雾滴混合融合效果,避免单相雾滴存在。

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本文档关键词:切削,润滑,微量,在线,混合