一种纳米流体油膜水滴静电可控射流切削方法及装置与流程

文档序号:12625660阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种纳米流体油膜水滴静电可控射流切削装置,可调高压静电发生器(1)通过高压电缆(2)与同轴喷嘴(7)相连,其特征是:同轴喷嘴(7)通过第一硅橡胶管(4)连接第一微量注射泵(3)、通过第二硅橡胶管(6)连接第二微量注射泵(5),第一微量注射泵(30泵出的是水基纳米流体,第二微量注射泵(5)泵出的是油基纳米流体。

2.根据权利要求1所述一种纳米流体油膜水滴静电可控射流切削装置,其特征是:同轴喷嘴(7)包括内喷嘴进料口(11)、内喷嘴(13)、外喷嘴(14)、外喷嘴进料口(15)和喷嘴出料口(16),外喷嘴(14)内部设有台阶通孔,台阶通孔的中心处同轴固定设置内喷嘴(13),喷嘴进料口(11)同轴固定连接内喷嘴(13)进料端,内喷嘴(13)出料端和外喷嘴(14)出料端形成喷嘴出料口(16),在喷嘴出料口(16)处,外喷嘴(14)内壁和内喷嘴(13)外壁之间留有环状空隙;外喷嘴(14)侧壁上固定连接外喷嘴进料口(15),外喷嘴进料口(15)与外喷嘴(14)内部的台阶通孔相连通;第一微量注射泵(3)经第一硅橡胶管(4)连接内喷嘴进料口(11),第二微量注射泵(5)经第二硅橡胶管(6)连接外喷嘴进料口(15)。

3.根据权利要求2所述一种纳米流体油膜水滴静电可控射流切削装置,其特征是:外喷嘴进料口(15)的中心轴和外喷嘴(14)、内喷嘴(13)的中心轴相垂直。

4.根据权利要求2所述一种纳米流体油膜水滴静电可控射流切削装置,其特征是:外喷嘴14在喷嘴出料口(16)处的台阶通孔是小孔,其余部分是大孔,台阶通孔的小孔内径为0.7~2mm,内喷嘴(13)的内径为0.2~0.6mm。

5.一种如权利要求2所述纳米流体油膜水滴静电可控射流切削装置的可控射流切削方法,其特征是包括以下步骤:

A、制备好水基纳米流体和油基纳米流体,第一微量注射泵(3)将制备好的水基纳米流体泵出至内喷嘴进料口(11)送入内喷嘴(13)中,第二微量注射泵(5)将制备好的油基纳米流体泵出至外喷嘴进料口(15)送入外喷嘴(14)中,

B、同时可调高压静电发生器(1)给同轴喷嘴(7)输出直流负高压,在同轴喷嘴(7)与刀具(8)、工件(9)之间建立高压静电场;

C、水基纳米流体和油基纳米流体流与带直流负高压的同轴喷嘴(7)直接接触,荷上与同轴喷嘴(7)同极性的负电荷,在喷嘴出料口(16)的出口处汇合形成纳米流体油膜水滴,输运至切削区,带走切削产生的热量和对切削区润滑。

6.根据权利要求5所述纳米流体油膜水滴静电可控射流切削装置的可控射流切削方法,其特征是:步骤A中,水基纳米流体是纳米粒子分散至去离子水中形成的两相悬浮液,油基纳米流体是纳米粒子分散至植物性润滑油或酯油中形成的两相悬浮液;纳米粒子的大小在1~100nm之间,纳米粒子的质量分数是0.1~1%。

7.根据权利要求5所述纳米流体油膜水滴静电可控射流切削装置的可控射流切削方法,其特征是:步骤B中,同轴喷嘴(7)的中心轴与刀具(8)的中心轴之间的夹角α为30~40度,在同轴喷嘴(7)的中心轴方向上,喷嘴出料口(16)至刀具(8)表面之间的喷射距离为20~30mm。

8.根据权利要求5所述纳米流体油膜水滴静电可控射流切削装置的可控射流切削方法,其特征是:步骤B中,可调高压静电发生器(1)输出的直流负高压的电压范围为0~-30kV,向同轴喷嘴(7)供给的电压为-4~-12kV。

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