液滴在类刀-工-屑狭缝中的动态润湿特性

摘要

针对切削过程中切削液液滴在刀具-工件-切屑构成的狭缝中的润湿铺展行为不易观测及分析的问题,采用透明石英砖和带沟槽的不锈钢板构成类刀-工-屑微狭缝,利用具有显微功能的高速摄像机拍摄微狭缝中液滴的润湿动态过程.基于图像处理技术,提取实验拍摄的视频帧中数据.描述微狭缝中的液滴二维扩散过程,采用Logistic模型加以拟合,结合模型中参数,定性衡量了不同高度狭缝中渗水速度的相对大小.研究发现,水滴在深度200μm以下的狭缝中铺展时,渗入狭缝的流量随狭缝深度减小而减小,这说明尽管随着尺度缩小,毛细压力增加,但是渗入狭缝还是越来越困难,并通过多次重复性实验验证了这一结论.