成型面干磨削用旋转热管砂轮换热性能研究

制约难加工材料成型磨削的主要问题是磨削烧伤.现有的冷却技术大多基于冷却液进行冷却,而鲜有学者从砂轮基体本身的换热潜能出发来解决磨削热的疏导问题.提出借鉴高效传热性能热管技术实现磨削弧区强化换热的构想,针对典型盘类零件型面特征,制作了轴向旋转热管砂轮,通过监测热管内部的温度分布,分析了不同转速、充液率以及热流密度条件下轴向旋转热管砂轮的等效换热系数.通过对比有、无热管两种砂轮在干磨削钛合金TC4成型面时热管内部温度、磨削弧区温度、工件表面质量及工件表层金相组织等,证实了热管在强化成型磨削过程换热的优势.最终,对比了在使用热管和冷却液两种冷却方式下,所产生的能源消耗和CO2排放量,证实了旋转热管技术在难加工材料绿色制造中的发展潜力.     

冲击射流下旋转热管砂轮冷凝器传热特性

轴向旋转热管砂轮是用于强化磨削弧区换热的新型砂轮,其冷凝器换热性能的优劣直接影响整个热管砂轮的换热性能。本文结合冷凝器设计方法设计了热管砂轮冷凝器,并借助数值模拟的方法对轴向旋转热管砂轮冷凝器的换热性能进行分析,以优化旋转热管砂轮冷凝器的结构参数。研究不同的翅片高度(f=0～8 mm)、喷嘴到翅片顶部距离(d=3～11 mm)、低温空气射流速度(v_j=45～115 m/s)和砂轮转速(n=150～1 180 r/min)等对冷凝器换热性能的影响,结果表明：当翅片高度为6 mm时,获得最佳传热性能,对流换热表面传热系数约为459 W/(m²·K),与无翅片结构相比,对流换热表面传热系数提高36%;当喷嘴到翅片顶部距离为5 mm时,换热性能最好,传热系数为459 W/(m²·K);当低温空气射流速度提高时,对流换热表面传热系数随之提高,射流速度为115 m/s时对流换热表面传热系数最高,可达459 W/(m²·K),与射流速度为45 m/s时相比提高43%;当砂轮转速提高,对流换热表面传热系数也随之升高...     

热力耦合下轴向旋转热管砂轮的强度分析

为研究高效成型磨削加工过程中轴向旋转热管砂轮(heat pipe grinding wheel,HPGW)的基体强度,且考虑到HPGW强化换热的特点,使用ANSYS workbench对热力耦合下的HPGW进行有限元分析。得到30 000 r/min转速下,HPGW的最大等效应力为26.481 MPa,最大变形量为0.014 8 mm,均符合许用要求。分别探讨不同磨削用量、基体材料和工件材料条件下,转速对最大等效应力和变形量的影响。结果表明:同一进给速度和切深下,随着转速提高,HPGW的最大等效应力先降后升,最大变形量则不断降低。基体材料为2Cr13的HPGW采用缓进深切工艺磨削钛合金,可以最大程度地减小砂轮的应力和变形量。本条件下的最佳工艺参数为砂轮转速n=10 000 r/min、工件进给速度v_w=80 mm/min和磨削切深a_p=0.10 mm。      

牛仔纱的技术创新与质量提升

文章介绍了近几年我国牛仔布用纱的技术创新,包括弹力包芯纱及竹节纱的技术创新、彩点纱及麻灰纱在牛仔织物上应用、牛仔纱采用紧密纺技术、纯棉牛仔纱创新采用精梳工艺、创新开发多纤组合牛仔纱等。分析了牛仔纱质量控制措施要点,指出了提高纱线的强力措施、改善纱线条干均匀度的措施、纱线的重量不匀率与重量偏差的控制措施和控制好纱线络筒接头的措施。