一种雾化切削液负压渗透能力测试方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115839905A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202211629135.5(22)申请日2022.12.19(71)申请人河北工业大学地址300401天津市北辰区西平道5340号(72)发明人乔国朝杨杰姚海鹏程昭熊小杨高易明刘宫勋(74)专利代理机构天津翰林知识产权代理事务所(普通合伙)12210专利代理师付长杰(51)Int.Cl.G01N13/04(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称一种雾化切削液负压渗透能力测试方法(57)摘要本发明为一种雾化切削液负压渗透能力测试方法，包括试件、PMMA负压腔体、显微镜、喷嘴调节机构、能够雾化多种切削液的MQL装置，将MQL装置和喷嘴连接，喷嘴固定在喷嘴调节机构上；所述试件一侧面有微槽结构，微槽结构的槽宽和槽深尺寸为100‑300μm；试件带有微槽结构的一面覆盖上PMMA压板，二者采用长尾夹夹紧；PMMA负压腔体中将用长尾夹固定好的PMMA压板和试件的组合结构放置；PMMA负压腔体的前侧连接真空泵，PMMA负压腔体的远离显微镜的一侧连接有减压阀。该方法能够测定微槽结构在负压状态下雾化切削液在微槽内的渗透距离和渗透速度，在考虑负压对毛细管内雾化切削液渗透能力影响的前提下，对雾化切削液在微槽结构内负压渗透速度、渗透量进行测量。CN115839905ACN115839905A权利要求书1/2页1.一种雾化切削液负压渗透能力测试方法，其特征在于，所述测试方法使用的测试装置包括显微镜、PMMA负压腔体、安装在PMMA负压腔体上的带有微槽结构的试件、能够雾化多种切削液的MQL装置，将MQL装置和喷嘴连接，喷嘴固定在喷嘴调节机构上，该测试方法的过程是：1)采用激光雕刻机在试件的一侧加工微槽结构，将试件带有微槽结构的一面覆盖上PMMA压板，采用长尾夹夹紧和固定PMMA压板，防止在实验过程中雾化切削液渗透进入微槽结构中间的表层而不是从微槽结构内进入；将用长尾夹固定好的PMMA压板和试件的组合结构放置在PMMA负压腔体的方形口中，且安装时，长尾夹部分全部置于方形口之外，并采用密封胶进行密封；将PMMA负压腔体连接好抽真空设备；连接完成的PMMA负压腔体放置在XY双向移动平台上；调节显微镜的位置，固定好显微镜后调节XY双向移动平台，使试件的微槽结构正对显微镜镜头下方，再次微调显微镜，使显微镜能够清晰地拍摄到试件表面的微槽结构；2)开启抽真空设备并调节抽真空设备上的减压阀，通过调节减压阀的旋钮调整腔体内部负压，在PMMA负压腔体内形成稳定的负压；3)当PMMA负压腔体内形成稳定的负压后，记录下当前负压值，开启显微镜实时记录微槽内的状态；4)调节喷嘴调节机构的位置，设置喷嘴到试件上微槽结构的距离，使喷嘴和试件上的微槽呈某一夹角，作为喷射角度；调节MQL装置的气压值流量值，随后开启MQL装置的喷雾组件，使油雾从喷嘴喷射到试件的微槽结构内，用显微镜记录切削液油雾在微槽内的渗透过程，包括渗透距离和渗透时间，计算渗透速度；在切削液渗透距离超过显微镜的拍摄极限范围后停止实验，关闭显微镜和MQL装置；5)需要考虑材料、喷雾特性参数和微槽结构大小对渗透性能的影响，则改变试件材料类型、微槽宽度、喷雾入射角、喷射距离、MQL装置的流量或者气压后重新开始试验，能够量化的计算出不同种类的雾化切削液在不同材料和不同喷射特性参数下渗透能力的变化，能够模拟在金属切削加工过程中不同材料、不同喷射特性参数和不同切削液种类对雾化切削液在负压状态下毛细管中渗透能力的影响，也能够通过改变微槽结构尺寸从而测试不同尺寸的毛细管对雾化切削液的渗透能力影响。2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述试件一侧面有微槽结构，微槽结构的槽宽和槽深尺寸为100‑300μm；PMMA负压腔体前侧上方开有方形口，在所述方形口中将用长尾夹固定好的PMMA压板和试件的组合结构放置其中，且安装时，长尾夹部分全部置于方形口之外，并采用密封胶进行密封；位于方形口下方的PMMA负压腔体的前侧开有用于连接负压力表和真空抽气口的两个圆形孔，真空抽气口通过真空抽气管连接到真空泵，PMMA负压腔体的远离显微镜的一侧连接有减压阀，通过调整减压阀的旋钮控制阀门开口大小，从而实现调节PMMA负压腔体内的负压值；PMMA负压腔体上方固定有带中心孔PMMA板和无级调光平板光源，在带中心孔PMMA板和PMMA压板之间采用密封胶固定连接PMMA板，无级调光平板光源与平板光源控制器电性连接；所述带中心孔PMMA板的中心孔正对显微镜镜头下部，带中心孔PMMA板一侧固定在PMMA负压腔体上，另一侧延伸至超过试件前方的位置；2CN115839905A权利要求书2/2页显微镜通过竖直圆形