发明名称 一种可控纳米流体雾滴喷雾切削方法及装置
摘要 本发明公开一种切削加工冷却和润滑领域中的可控纳米流体雾滴喷雾切削方法及装置,刀具通过导线连接可调高压静电发生器的正极输出端并接地,充电喷嘴通过高压电缆连接可调高压静电发生器的负极输出端,充电喷嘴的后端通过硅橡胶管连接微量注射泵,微量注射泵向充电喷嘴输送纳米流体,可调高压静电发生器给充电喷嘴提供直流负高压,在刀具表面感应出与充电喷嘴极性相反的正电荷,在喷嘴与刀具间建立高压静电场,充分发挥纳米流体雾滴对切削区的冷却润滑作用,提高对切削区的冷却润滑效果;通过改变喷嘴与刀具间的静电场可调控纳米流体雾滴的大小、分布及运动轨迹,实现雾滴向切削区的定向可控输运。
申请公布号 CN104029079B 申请公布日期 2016.04.27
申请号 CN201410229717.3 申请日期 2014.05.28
申请人 江苏科技大学 发明人 苏宇;赵忠超;陈丹丹;刘志强;李碧;曹卉;宫乐
分类号 B23Q11/10(2006.01)I 主分类号 B23Q11/10(2006.01)I
代理机构 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人 楼高潮
主权项 一种可控纳米流体雾滴喷雾切削方法,采用可控纳米流体雾滴喷雾切削装置,该切削装置包括刀具(4)和充电喷嘴(3),刀具(4)通过导线(7)连接可调高压静电发生器(1)的正极输出端并接地,充电喷嘴(3)通过高压电缆(6)连接可调高压静电发生器(1)的负极输出端,充电喷嘴(3)的后端通过硅橡胶管(5)连接微量注射泵(2),微量注射泵(2)向充电喷嘴(3)输送纳米流体,充电喷嘴(3)的前端出口处面对刀具(4),其特征是按以下步骤:1)以去离子水或以植物性润滑油或不饱和多元醇酯为基液,将固体纳米颗粒和基液混合,经超声振动得到纳米流体;固体纳米颗粒采用金属或非金属物质的纳米颗粒,金属是铝或锌或铜,非金属是石墨、二硫化钼、金刚石或纳米碳管,固体纳米颗粒的粒度为1~100nm,固体纳米颗粒的质量分数为0.1‑1%;2)可调高压静电发生器(1)给充电喷嘴(3)提供直流负高压,在刀具(4)表面感应出与充电喷嘴(3)极性相反的正电荷,并在两者之间形成静电场,产生电力线;同时,将制备好的纳米流体通过微量注射泵(2)送入充电喷嘴(3)进行荷电;3)当纳米流体荷电后的荷电量达到临界值时,带电纳米流体表面电荷之间的静电斥力大于其表面张力和粘性力,使纳米流体破碎成带电雾滴从充电喷嘴(3)喷射出,带负电的纳米流体雾滴受充电喷嘴(3)同性电荷的排斥,并受到刀具(4)表面异性电荷的吸引,在电场力的推动下沿着电力线作定向运动,从不同方向飞向切削区,对切削区进行冷却润滑。
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