Grinding Performance and Surface Morphology Evaluation of Titanium Alloy Using Electric Traction Bio Micro Lubricant

Abstract

摘要： 微量润滑(Minimum quantity lubrication,MQL)雾化液滴易发生飞移飘散,不仅对环境和工人健康产生威胁,同时降低了润滑剂的有效利用率,是目前MQL磨削的瓶颈问题。创新提出了气流场与静电场耦合作用下,雾化液滴平均粒径及粒径分布精准可控的静电雾化微量润滑(Electrostatic MQL,EMQL)磨削新工艺。为了探究电压对于液滴迁移活性的影响规律,对比分析了MQL与不同电压EMQL工况下润滑剂雾化及荷电特性,结果表明相较于MQL工艺,电压为40kV时雾化液滴体积平均粒径减小了29.56%、粒径分布跨度R.S值降低了47.85%,40 kV时液滴荷质比为0.302 mC/kg。为了揭示EMQL钛合金Ti-6Al-4V磨削润滑机理,进行了干磨削、浇注式、MQL和EMQL四种润滑工况磨削试验,结果表明:相比于干磨削、浇注式及MQL工况,EMQL工况下获得了最小切向磨削力和法向磨削力分别为28.53N和77.18N,摩擦因数分别降低了29.39%、9.31%和13.95%,比磨削能分别下降了51.34%、18.40%和30.11%。利用激光共聚焦显微镜观察工件表面形貌,结果显示:EMQL工况下,工件表面始终未出现粘附重铸层,在电压为35 kV时获得最优工件表面,其面粗糙度Sa为0.84μm,且粘附点数量和尺寸均得到明显减小。

Topics & Concepts