5。1 结论 45

5。2 展望 45

致 谢 46

参考文献 47

第一章 绪论

1。1 选题的目的和意义

制造业是国民经济和社会发展的物质基础，是创造社会财富的支柱产业。制 造业的发展水平是一个国家综合国力的重要体现。但是在自然资源开采过程和工 业产品的制造过程中，制造业所产生的废气、废渣、废液也造成了环境的严重污 染，导致了以资源枯竭和环境恶化为特征的生态危机。

比如在传统的切削加工过程中通常要使用大量的切削液，尽管切削液在冷 却、润滑和辅助排屑中起着重要的作用，但它对资源消耗、 环境和人体健康产 生了一系列负作用，并且与切削液相关的费用约占加工成本的17%[1]。因此，在 材料的加工过程中很有必要发展绿色制造技术。文献综述

绿色切削技术是绿色制造的一个重要组成部分，该技术是指对生态大环境和 加工现场小环境均无毒副作用（或副作用很小），在加工过程中产生少量的废气、 废液和废渣，以达到无公害的环保要求，是对人类的健康和环境没有危害的加工 技术。面对人类社会可持续发展的需要，实施绿色制造已经势在必行。

水蒸气切削是指利用水蒸气代替传统的冷却润滑液，在加工过程中起到冷却 润滑的作用。这样做具有明显的优势，一方面在加工的过程中改善了浇注冷却液 对环境的污染和对人体的损害，另一方面也彻底排除了冷却液在加工过程中发生 爆炸的危险，使加工过程更加安全可靠。同时，由于水蒸气的廉价性，还可以在 一定程度上降低工件的成本。

1。2 国内外研究综述

1。2。1。国外研究综述

1。2。2。国内研究综述

1。3 课题意义与研究方法

近年来，数值仿真技术中有限元仿真方法在切削工艺中的应用成果显著，它 不同于金属切削变形研究中的理论分析法和实验法，利用有限元仿真方法，可以 直观的获得钻削过程中目前还不易观测和解释的一些物理现象，如钻削力、钻削 温度、工件的应力和应变等。因此通过有限元仿真分析，我们可以提前预测钻削 加工过程中可能出现的工艺问题，这对钻削机理研究，建立钻孔加工效率、质量 与影响因素之间的关系提供可靠的理论数据。利用有限元仿真技术可以加速理论 和试验的研究进程，提高经济效益。

目前来说，关于水蒸气做冷却润滑剂的国内外研究，主要集中在车削方面， 并且大多为试验研究，本论文则采取针对钻削过程中水蒸气冷却润滑作用的仿真 研究方法，扩展了绿色冷却液的应用范围，同时更便于得出优化参数。

查阅有关资料，了解水蒸汽冷却润滑切削及加工仿真的研究现状；建立水蒸 汽冷却润滑的三维仿真模型；利用仿真分析冷却润滑参数和钻削参数对钻削过程 的影响。

利用单因素仿真法，分别研究冷却润滑参数和钻削参数对钻削过程的影响。 首先建立水蒸汽冷却润滑钻削仿真模型，探明其冷却作用(换热系数、水蒸汽温 度)和润滑作用（刀-屑摩擦系数）对钻削过程的影响；其次，固定钻削过程中的冷却润滑参数，改变钻头转速和进给速度，探究钻削参数改变时，水蒸气作冷却 润滑剂钻削过程的影响。

1。4 本章小结

在钻削的过程中，钻头与工件接触的部分温度可以达到几百摄氏度甚至更 高，而水蒸气的温度为100℃，因此在钻削过程中可以采用水蒸气来作为冷却润 滑剂。本章介绍了水蒸气做冷却润滑剂的国内外研究现状，提出了本课题的研究 内容，并对研究思路和研究方法做了进一步的阐述。来:自[优E尔L论W文W网www.youerw.com +QQ752018766-