液氮内喷式刀柄温度场仿真分析

摘要

为实现难加工材料的液氮内喷式铣削加工,分析了液氮内喷式铣刀刀柄在强冷却条件下的设计要求。基于对刀柄实际工况下的传热分析,并利用计算CFD流体力学FLUENT分析软件,模拟了转速3500r/min、液氮流量50L/h工况下刀柄的稳态温度场分布。针对轴承和刀柄锥面等关键部位受液氮冷源影响而失效的问题,提出了在流道内壁面覆盖改性PTFE聚四氟乙烯隔热层的方案。对比有无隔热层结构对刀柄温度场的影响,分析了刀柄温度场随隔热层厚度的变化规律。模拟结果表明,当隔热层为2mm时,可满足刀柄的隔热性能要求。