通孔干式铣削内冷流场的数值模拟研究

摘要

针对通孔干式铣削的冷却和排屑问题,提出了采用三爪卡盘夹紧工件、压力气体从孔底注入加工区进行冷却和排屑的创新工艺方案。采用整体立式铣刀的三维精确模型,辅助建立了铣削加工区的三维湍流模型;基于Fluent软件的标准k~ε湍流模型和多重旋转坐标系MRF方法,对气流从铣刀中心孔和从孔底5种角度射出时,铣削加工区的压力场和速度场进行了对比分析。研究结果表明:气流从偏离孔底径向15°背离容屑槽射出时,铣刀附近、容屑槽螺旋壁面、周刃螺旋壁面的气体压力分布和容屑槽、周刃螺旋壁面的气体流速情况有效地改善了加工区的冷却和排屑条件,研究成果为优化通孔干铣削加工区气流射出角度和流场提供了理论依据。