近日，从国家自然科学基金委员会获悉，我校由机电工程学院董兰老师主持的国家自然科学基金项目“纳米流体微量润滑铣削模具型腔约束边界条件流场模型及切削机理（批准号：51806112）”顺利通过结题验收。
据悉，浇注式冷却方式广泛引用于铣削加工中，但大量使用的切削液因对环境的危害需要回收处理，为保护环境实现绿色制造，生产上冷却润滑方式已逐步从浇注式铣削向干式、低温冷却、微量润滑等方向发展。本项目从纳米粒子具有更强的冷却性能和优异摩擦学特性而发展的纳米流体微量润滑高效铣削加工工艺，有望解决目前高效铣削加工环保压力与换热能力不足的技术瓶颈。通过理论建模、仿真及实验结果得出：微量润滑铣削时，克服气障层的最佳入射角为刀具螺旋角，铣刀直径及铣削腔体形状对对射流参数没有影响，喷嘴靶距对实验指标影响程度最大，其次是入射角β，喷嘴仰角α在3个因素中的影响最小。最佳靶距都应在25-30 mm以内，且喷嘴与工件表面的最佳角度也都相同，都为60°~65°时最有利于切削液的输运，从而实现切削液的高利用率。通过前期理论分析及实验研究，揭示了植物油中的不同成分及其物理化学特性对铣削加工的润滑冷却机理，研究结果表明我国产量很大的棉籽油适合作为微量润滑铣削基础油；纳米粒子的物理化学特性对铣削加工的润滑冷却机理，研究结果表明球状的Al2O3和SiO2纳米粒子最有利于提高微量润滑铣削基础油的冷却润滑性能；0.5W%氧化铝纳米流体的冷却润滑效果进一步提升，将纳米流体微量润滑工艺用于模具铣削加工提供新的加工工艺。将纳米粒子与棉籽油配置成的纳米流体用于微量润滑铣削，并取得比较理想的效果，不仅能实现绿色加工，还能充分利用我国五大油料之一的棉籽油，而不用依靠主要靠进口的棕榈油做为基础油，为我国微量润滑铣削加工工艺的实践应用开拓了新的可再生资源。
本项目共发表学术论文10篇，其中SCI检索论文6篇、EI检索论文2篇、北大中文核心期刊论文2篇，授权专利3件，其中国外授权1件、国内授权2件，获山东省专利奖一等奖1项、中国产学研合作创新成果奖一等奖1项、中国循环经济协会科学技术奖二等奖1项、中国商业联合会科学技术奖科技进步一等奖、山东省高等学校科学技术奖一等奖1项。
董兰简介：机电工程学院教授，校级名师。主持完成国家自然科学基金项目1项、山东省高等学校科研发展计划项目1项、山东省职业教育教学改革项目1项、校级课题2项，参研省级课题4项、厅级课题2项；发表SCI、EI等高水平学术论文近20篇；授权专利6件，其中美国发明授权1件；荣获山东省专利一等奖、山东省高等学校科学技术奖一等科技奖项9项；先后多次被评为科研团队带头人、科研骨干、科研先进个人、教学专长、优秀教师。（科研处）
