新書推薦：
《
清季的洋务新政（全二卷）
》
售價：NT$
1938.0
《
精力管理：有效地使用时间和专注力
》
售價：NT$
254.0
《
把世界留给黑暗与我：丁帆书评集
》
售價：NT$
347.0
《
大争之世：论中国文明重建
》
售價：NT$
352.0
《
AI动漫游戏绘画设计
》
售價：NT$
347.0
《
畅玩一人公司
》
售價：NT$
357.0
《
人间椅子 江户川乱步代表作
》
售價：NT$
230.0
《
奇特的一生（精装典藏2025版）
》
售價：NT$
286.0
|
| 編輯推薦： |
|
精密制造是制造业的未来，而绿色制造是人类的未来。高效、低污染、不危害健康、节能、节约矿物资源的精密制造方式是未来制造业的一个重点方向。本书着重介绍了这样的加工技术的原理、性能表征以及材料的分析和设计，技术先进，作者权威，原创性成果显著。
|
| 內容簡介： |
|
多场赋能洁净精密制造工艺是实现清洁切削的最有效方法，即通过制备高性能润滑剂提升冷却润滑性能，通过多能场辅助提升润滑剂活性。本书主要介绍了环保型切削液中的生物失效机制问题，生物理化特性演变机制与添加剂性能提升原理，纳米生物润滑剂制备参数、理化特性和加工性能的量化关系，磁场赋能、超声赋能、静电雾化赋能、低温赋能及冷等离子体赋能等多能场辅助加工技术，多场赋能洁净精密制造力热耦合理论研究与加工性能评价。本书适宜精密制造相关领域的技术人员参考。
|
| 關於作者： |
|
李长河，博士、二级教授、博士生导师，俄罗斯工程院外籍院士、山东省泰山学者特聘专家、山东优秀发明家、山东省优秀科技工作者，中国高被引学者、全球高被引科学家、终身科学影响力排行榜和2023年度全球前2％顶尖科学家、全球前0.05%顶尖学者名单、山东省教学名师、山东省优秀研究生指导教师、宝钢优秀教师、全国挑战杯优秀指导教师、青岛市劳动模范。主要从事智能与高端装备、准干式制造等方面的研究工作。连续承担国家自然科学基金面上项目5项、国家重点研发计划课题3项、国家机床重大专项课题1项、山东省重大科技创新工程项目1项、山东省重点研发计划4项、山东省自然科学基金4项、青岛市科技计划项目5项。其中2项国家自然科学基金面上项目被遴选为机械工程领域国家自然科学基金优秀结题项目。发表 SCI/EI 收录论文247篇，其中 SCI/JCR(1-2)区77篇，并有50篇ESI高被引论文，20篇热点论文，总被引17000余次，h指数75；入选2022年国内学者学术影响力排行榜第25名（机械工程领域全国仅70人），在国内外同领域具有较高学术地位和知名度。出版专著5部，主编教材9部。以“纳米流体微量润滑”为主题词在谷歌学术检索，总篇数中50%来自本项目团队。获得美国、韩国、澳大利亚等发明专利授权69项，PCT国际专利52项，国家发明专利授权117项，软件著作权56项。获得中国专利优秀奖8项、山东省技术发明1等奖、山东省高等教育教学成果1等奖4项、山东省自然科学2等奖、山东省技术发明2等奖、高等学校科学研究优秀成果2等奖、山东省专利1等奖3项；此外，还获得中国商业联合会科学技术1等奖2项、中国产学研合作创新成果1等奖、中国循环经济协会科技奖1等奖、中国机械工业科学技术2等奖、中国石油和化学工业联合会技术发明2等奖、山东高等学校优秀科研成果1等奖4项、青岛市科技进步1等奖等科研教学奖励20余项。张彦彬，教授、博士生导师，香江学者、山东省泰山学者青年专家、山东省青创人才引育计划团队负责人，入选Elsevier全球前2%顶尖科学家（终身）、Clarivate全球高被引科学家，获批山东省青年科技人才托举工程项目资助。担任ISM等两本期刊副主编，Friction、机械工程学报、International Journal of Extreme Manufacturing、中国表面工程、金刚石与磨料磨具工程等期刊编委/青年编委。主持国家自然科学基金等12项课题/项目，首位获得山东省自然科学奖二等奖、山东省科技进步奖二等奖、中国循环经济科技进步一等奖、上银优秀机械博士论文奖等科技奖励10项。授权国内外发明专利32项，发表SCI论文85篇，包括工程领域国际TOP期刊International Journal of Machine Tools & Manufacture3篇；WoS 总被引11919次，H-index 60。指导学生获得获全国大学生机械创新设计竞赛二等奖、国家奖学金等奖励。
|
| 目錄：
|
第1章绿色制造工艺及赋能技术发展001
1.1浇注式研究现状001
1.2干式加工研究现状002
1.3微量润滑研究现状002
1.4微量润滑赋能技术研究现状003
1.4.1织构刀具辅助003
1.4.2磁场赋能005
1.4.3超声赋能006
1.4.4低温赋能008
参考文献010
第2章环保型切削液生物失效机制与制备循环净化技术014
2.1传统切削液概述014
2.1.1制备014
2.1.2功能014
2.1.3分类015
2.1.4添加剂016
2.2传统切削液的生物稳定性017
2.2.1微生物种类017
2.2.2微生物对生物稳定性的影响019
2.2.3传统杀菌剂021
2.2.4新型杀菌剂024
2.3绿色切削液031
2.3.1防锈剂031
2.3.2杀菌剂033
2.3.3极压剂034
2.3.4基础油036
2.4切削液的循环净化技术037
2.4.1废弃切削液过滤机制及方法037
2.4.2微生物去除机制及方法044
2.4.3循环净化再生装备049
2.5小结051
参考文献052
第3章生物润滑剂理化特性演变机制与抗氧化改性提升技术060
3.1生物润滑剂的特性060
3.1.1生物润滑剂的理化特性060
3.1.2生物润滑剂的限制063
3.1.3生物润滑剂的应用现状067
3.2抗氧化性能提升机制068
3.2.1化学改性068
3.2.2抗氧化剂073
3.3极压抗磨性能提升机制077
3.3.1传统添加剂的作用机制077
3.3.2传统添加剂的应用效果078
3.3.3纳米添加剂的作用机制080
3.3.4纳米添加剂的应用效果081
3.4小结085
参考文献086
第4章切削区气流场分布规律演变机制与切削性能量化表征094
4.1切削区气流场模型094
4.1.1物理建模094
4.1.2模拟结果095
4.1.3气流场演变规律分析099
4.2喷嘴位姿对切削性能影响108
4.2.1实验设置108
4.2.2实验材料108
4.2.3正交实验设计110
4.3航空铝合金切削性能111
4.3.1切削力111
4.3.2表面粗糙度112
4.3.3切屑形貌114
4.4气流场对切削性能影响机制115
4.4.1正交实验极差分析115
4.4.2正交实验方差分析117
4.4.3润滑剂作用机制118
4.5小结120
参考文献121
第5章难加工材料微量润滑切削材料去除机制与工件表面完整性123
5.1微量润滑辅助复合材料钻削加工表面完整性123
5.1.1碳纤维增强复合材料钻削加工表面完整性123
5.1.2复合材料及叠层结构钻削加工损伤135
5.2微量润滑辅助铝基复合材料加工表面完整性138
5.3微量润滑辅助钛合金铣削加工表面完整性141
5.3.1钛合金铣削加工表面形貌141
5.3.2钛合金铣削加工表面层组织148
5.3.3钛合金铣削加工表面残余应力153
5.4微量润滑辅助蠕墨铸铁铣削加工表面完整性156
5.4.1蠕墨铸铁铣削加工表面形貌156
5.4.2蠕墨铸铁铣削加工表面层组织159
5.4.3蠕墨铸铁铣削加工表面残余应力159
5.4.4蠕墨铸铁铣削加工表面层纳米力学性能162
5.4.5蠕墨铸铁铣削加工过程的切削力和温度165
5.4.6蠕墨铸铁铣削加工的刀具磨损168
5.5微量润滑辅助超高强度钢磨削加工表面完整性172
5.5.1超高强度钢磨削加工表面形貌172
5.5.2超高强度钢磨削加工表面层组织175
5.5.3超高强度钢磨削加工表面残余应力183
5.6小结184
参考文献185
第6章纳米生物润滑剂热物理特性演变机制与加工性能表征186
6.1制备及稳定性186
6.1.1基础油186
6.1.2纳米添加相189
6.1.3制备191
6.1.4稳定性192
6.2热物理特性195
6.2.1热导率195
6.2.2黏度199
6.2.3浸润性能201
6.2.4摩擦学特性203
6.3加工应用205
6.3.1车削加工206
6.3.2铣削加工210
6.3.3磨削加工215
6.4小结220
参考文献221
第7章难加工材料纳米润滑剂微量润滑磨削性能表征230
7.1生物润滑剂对磨削性能的影响机理230
7.1.1脂肪酸分子结构230
7.1.2黏度231
7.1.3表面张力231
7.1.4pH值232
7.1.5倾点232
7.1.6热稳定性232
7.2钛合金磨削性能233
7.2.1磨削力和摩擦系数233
7.2.2砂轮磨损235
7.2.3磨削温度236
7.2.4磨屑形貌237
7.2.5表面完整性238
7.2.6磨削缺陷分析及抑制策略238
7.3高温镍基合金磨削性能239
7.3.1磨削力和摩擦系数240
7.3.2砂轮磨损241
7.3.3磨削温度242
7.3.4磨屑形貌243
7.3.5表面完整性243
7.3.6磨削缺陷分析及抑制策略245
7.4高强钢磨削性能246
7.4.1磨削力和摩擦系数247
7.4.2砂轮磨损248
7.4.3磨削温度249
7.4.4磨屑形貌249
7.4.5表面完整性250
7.4.6磨削缺陷分析及抑制策略252
7.5小结252
参考文献253
第8章CFRP纳米润滑剂微量润滑磨削力模型与实验验证256
8.1材料去除机理256
8.1.1磨粒与碳纤维的钝圆锥接触力模型256
8.1.2椭圆域的接触力学行为257
8.1.3单根碳纤维磨削模型259
8.1.4磨粒对碳纤维断面挤压的力学行为264
8.2单颗磨粒磨削力模型265
8.2.1几何运动学分析265
8.2.2碳纤维随机分布模型266
8.2.3摩擦系数267
8.2.4力学建模268
8.3实验验证与结果分析270
8.3.1实验设备270
8.3.2材料参数270
8.3.3实验方案271
8.3.4模型验证272
8.3.5纳米润滑剂MQL的力降低机制272
8.4表面质量及形貌特征评价与加工缺陷量化表征274
8.4.1表面粗糙度274
8.4.2分形维数275
8.4.3多重分形谱276
8.4.4表面微观形貌280
8.4.5表面损伤量化表征281
8.4.6砂轮堵塞285
8.5小结286
参考文献287
第9章磁场牵引纳米润滑剂微量润滑磨削力模型与实验验证289
9.1磁场牵引纳米润滑剂微量润滑技术289
9.1.1磁牵引浸润增益机理289
9.1.2磁性纳米润滑剂制备290
9.2磁场牵引纳米润滑剂浸润模型291
9.2.1微量润滑剂输运的物理学建模291
9.2.2微界面润滑剂的受力分析及速度分布293
9.2.3磁场影响下的浸润速度与流量数值解294
9.3磁场辅助纳米润滑剂微量润滑力学模型295
9.3.1磨粒几何学和运动学模型295
9.3.2单颗磨粒磨削力模型299
9.3.3磨削力模型303
9.3.4实验验证304
9.4钛合金磨削性能研究307
9.4.1实验方案307
9.4.2磨削力307
9.4.3工件表面粗糙度310
9.4.4工件表面完整性312
9.5小结315
参考文献316
第10章超声赋能微量润滑磨削区浸润动力学与磨削性能评价317
10.1超声振动辅助磨削技术317
10.2二维超声振动辅助磨削系统运动学分析317
10.2.1磨削系统的阻抗匹配317
10.2.2磨粒运动学分析319
10.2.3磨粒切削几何学分析323
10.3多角度二维超声振动辅助磨削加工机理326
10.3.1润滑剂泵吸浸润机理326
10.3.2润滑剂空化作用机理326
10.3.3磨削表面创成机理326
10.4多角度二维超声振动辅助磨削性能327
10.4.1多角度二维超声振动磨削装置设计327
10.4.2工件表面粗糙度328
10.4.3工件表面形貌330
10.4.4工件表面自相关分析333
10.5小结334
参考文献335
第11章静电雾化微量润滑微液滴雾化成膜机制与加工性能评价336
11.1静电雾化微量润滑技术337
11.1.1静电雾化原理337
11.1.2静电雾化微量润滑装置338
11.2静电雾化微量润滑机理339
11.2.1微液滴作用机理339
11.2.2雾化增益机制340
11.2.3成膜冷却增益机制343
11.3静电雾化微量润滑加工性能344
11.4静电雾化微量润滑可持续性348
11.5小结350
参考文献350
第12章难加工材料微量润滑及低温辅助切削加工机理与切削性能355
12.1微量润滑及低温辅助切削加工基础理论355
12.1.1微量润滑及低温辅助切削加工工作原理355
12.1.2微量润滑辅助切削加工流场分析356
12.1.3微量润滑及低温辅助切削摩擦磨损特性358
12.2典型难加工材料微量润滑及低温辅助切削机理359
12.2.1微量润滑及低温辅助钛合金切削加工机理359
12.2.2微量润滑及低温辅助高温合金切削加工机理368
12.2.3微量润滑及低温辅助复合材料切削加工机理379
12.3小结405
参考文献406
第13章低温赋能微量润滑磨削温度场模型与实验验证407
13.1低温微量润滑技术407
13.1.1CMQL的润滑机理408
13.1.2CMQL的冷却机理408
13.1.3CMQL对材料硬度的影响机理410
13.1.4CMQL对切削力的影响机理410
13.1.5CMQL对刀具磨损的影响机理412
13.1.6研究目的413
13.2砂轮工件界面低温流动液膜换热机理414
13.2.1砂轮工件界面低温流动液膜的换热量模型414
13.2.2低温流动液膜对流换热系数模型417
13.2.3低温冷风微量润滑对磨削区温度的影响机制418
13.3低温冷风微量润滑磨削工件表面温度场模型421
13.3.1基于离散热源工件表面磨削热变化规律422
13.3.2磨削区温度场模型424
13.3.3温度场分布数值分析429
13.3.4实验验证431
13.3.5低温冷风微量润滑磨削工件表面温度理论值与实验值436
13.4小结437
参考文献438
第14章冷等离子体赋能微量润滑加工机理与材料去除机制443
14.1等离子体及其产生方法443
14.1.1等离子体简介443
14.1.2大气压冷等离子体产生方法446
14.2冷等离子体射流发生装置及特性450
14.2.1冷等离子体射流发生装置450
14.2.2冷等离子体射流的特性454
14.3冷等离子体射流的输送方法460
14.3.1柔性冷等离子体射流发生装置460
14.3.2柔性冷等离子体射流的尺度特性460
14.4冷等离子体射流的温度控制462
14.4.1控温装置462
14.4.2冷等离子体射流的温度特性465
14.5冷等离子体赋能微量润滑的作用机制468
14.5.1材料表面润湿性468
14.5.2冷等离子体对材料表面浸润性的作用机理471
14.6冷等离子体对材料力学特性的影响机制475
14.6.1冷等离子体对材料去除机理的研究475
14.6.2冷等离子体射流对材料断裂力学特性的影响483
14.7小结495
参考文献496
第15章难加工材料冷等离子体赋能微量润滑切削性能研究499
15.1冷等离子体赋能微量润滑辅助微铣削钛合金TC4499
15.1.1微铣削试验装置499
15.1.2微铣削力500
15.1.3表面形貌503
15.1.4刀具磨损506
15.2冷等离子体赋能微量润滑辅助微铣削镍基高温合金Inconel 718508
15.2.1切削力509
15.2.2表面形貌510
15.2.3刀具磨损511
15.3冷等离子体赋能微量润滑辅助微铣削纯铁513
15.3.1微铣削力513
15.3.2表面形貌514
15.3.3刀具磨损515
15.4小结517
参考文献518
|
| 內容試閱：
|
在制造业中，矿物性切削液的使用已有数百年历史，能够解决切削加工界面强热力耦合作用下的冷却、润滑和排屑等技术难题。然而，这种传统工艺与绿色制造战略背道而驰。从切削液使用全过程分析存在以下危害：①每年全球消耗超过400万吨的切削液，其中我国用量高达100万吨，其制备消耗了大量的矿物质和淡水等战略性资源，在制造源头不符合清洁化和减量化原则；②切削液在高温高速高压加工环境下产生大量的油雾和PM2.5悬浮颗粒，排至大气会对自然环境造成不可修复的破坏，被工人吸入会对健康造成极大威胁；③不但在加工过程存在巨大的能耗和成本负担（与切削液有关的费用高达总成本的18%～21％，是工具费用的3～5倍），而且废弃切削液需要严格无害化处理后才能排向自然环境，没有从源头上契合再循环原则。因此切削液成为制造业绿色发展的瓶颈。
美国发布的《关键和新兴技术清单》（2024年）将清洁、可持续先进制造技术列为了发展重点。我国《2024年国务院政府工作报告》中重点强调推动传统产业的高端化、智能化、绿色化转型升级。因此，通过技术创新实现切削冷却介质可控高效供给势在必行。各国学者们从绿色环保润滑介质研发和减量化供给两方面进行了探索，并提出了多种绿色加工方式，包括固体润滑、低温冷却润滑、准干切削等。其中，准干切削从制造源头实现了绿色、低碳零件加工，是实现制造工业“绿色化”的必由之路。准干切削又称为微量润滑，是一种绿色、高效、高精度的零件制造方法。它是将生物润滑剂与压缩气体混合雾化后形成微米级液滴，以射流的形式穿过刀具气障层喷入切削区，其润滑剂用量是浇注式的1%～5%。然而，微量润滑仍然存在技术瓶颈，如刀具工件的高温高压高速界面传统润滑剂无法满足润滑冷却要求，刀具工件的楔形约束空间气流场阻碍了润滑剂的高效供给。
多场赋能洁净精密制造工艺是实现清洁切削的最有效方法，即通过制备高性能润滑剂提升冷却润滑性能，通过多能场辅助提升润滑剂活性。本书主要内容包括：①针对水基切削液中的生物稳定性问题，揭示了传统化学杀菌介质与新型生物友好型杀菌方式对微生物的作用机理和应用效果，旨在解决矿物性切削液的环境污染难题，形成生物友好型切削液。②针对植物油易氧化、极压性能不足的技术瓶颈，总结了植物油基润滑剂改性方法与添加剂性能提升原理，以期形成高性能润滑剂制备工艺。③进一步揭示了纳米生物润滑剂的减摩抗磨和强化换热机制，建立了纳米生物润滑剂制备参数、理化特性和加工性能的量化关系，指导纳米生物润滑剂的参数化可控制备。④通过磁场赋能、超声赋能、静电雾化赋能、低温赋能及冷等离子体赋能等多能场辅助加工技术，突破了润滑剂雾化牵引浸润可控、热物理特性与减摩换热性能场定量调控关键技术，为冷却润滑增效赋能。⑤针对难加工材料切磨削，开展了多场赋能洁净精密制造力热耦合理论研究与加工性能评价，包括CFRP复合材料、钛合金、镍基合金、高强钢等；建立了润滑剂雾化粒径、浸润速度、磨削力和温度场数学模型，并探索了磨削性能实验验证和工件表面完整性评价。
本书第1～4、6、7章由青岛理工大学的李长河教授撰写，第8～11、13章由青岛理工大学的张彦彬教授撰写，第5、12章由上海交通大学的安庆龙教授撰写，第14、15章由大连理工大学的刘新教授撰写。全书由李长河教授统稿和定稿。在编写过程中，得到了笔者所在院校的大力支持，在此表示诚挚的感谢！同时也要感谢国家自然科学基金（52375477、52475469、52305477、52205481）、山东省自然科学基金（ZR2024ME255、ZR2024QE100、ZR2024ME205、ZR2022QE028）以及山东省泰山学者人才项目对本书研究的持续支持。
在本书编写过程中得到了许多专家、同仁的大力支持和帮助，并参考了许多教授、专家的有关文献，在此向他们表示衷心的感谢。由于笔者的水平有限，书中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正。
著者
|
|
購物車/收銀台(0) | 在線留言板
| 付款方式
| 聯絡我們
| 運費計算
| 幫助中心 |
加入書簽
HOME
新書上架
