在切削区慢慢消退。图19显示了在干燥和空气冷却刀尖试验产生的铁屑。左侧是干燥刀尖试验和右侧是空气冷却产生的铁屑。
总结
先前的研究,如刘等人。[12]证明,压缩空气没有像油水乳液或水蒸汽达到工具的界面,使之良好散热。然而,结果得到利用压缩空气与涡管结合表明,这种冷却工具接口方法是有效的,与传统的冷却方法相比,格外好。在图20中可以看出,此种方法的温度记录是60℃,比传统的湿加工降低40℃,比干加工低了210℃。这些温度距工具界面1毫米开始测量,所以其在这个位置产生的温度记录要比工具表面的低一些。但是,必须假定该工具界面以及工具的测点的温度将减少。因为我们知道,刀具寿命和磨损机制之间的关系将由切削温度升高显示出来,所以是检测空气冷却效率的最便捷的方法就是通过检测刀具寿命。该工具的使用在显微镜的尖端检测证实,该工具被空气冷却时磨损减少,具有更长的刀具寿命。涡管空气冷却系统证明能够使刀尖有效散热,,证明空气冷却是一个冷却刀具尖端的有效方法。因此,干加工进行金属切削时,空气冷却的首选方法应纳入,因为它没有相关的环境问题,并延长了刀具寿命。
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参考文献
1. Silverman, M.P., 1993. The Wirbelrohr’s Roar. Cambridge University Press, Chpt 6, pp: 221-240. 2. Ranque, G., 1993. Experiences sur la détente giratore avec productions simulanees d’un echappement d’air
chaud et d’um echappement d’air froid. Bull. Soc. France Phys., 1128: (J. Phys. Radium, 4, Ser.7).
3. Dissler, R.G. and M. Permutter, 1960. Analysis of the flow and energy separation in a turbulent vortex. Int. J. Heat Mass Transfer, 1: 173-191.
4. Gulyaev, A., 1966. Vortex tube and the vortex effect, soviet physics. Tech. Phys., 10 (10): 326-331. 5. Hilsch, R., 1947. The use of the expansion of gases in a centrifugal field as cooling process. Rev. Sci. Instrum., 18 (2): 108-1113.
6. Lewins J. and A. Benjan, 1999. Vortex tube optimisation theory. J. Energy, 24: 931-943.
7. Saidi, M.H. and M.R. Allaf Yazdi, 1999. Energy model of a vortex tube system with experimental results. J. Energy, 24: 625-632.
8. Ay, H. and W.J. Yang, 1998. Heat transfer and life of metal cutting tools in turning. Int. J. Heat Mass Trans., 41: 613-623.
9. O’Sullivan, D. and M. Cotterell, 2001. Temperature measurement in single turning point. J. Master. Proc. Tech., 118: 301-308.
10. Young, H.T., 1996. Cutting temperatures to flank wear. Wear, 201: 117-120.
11. Cook, N., 1973. Tool wear and tool life. ASME Tran. J. Energy. Ind., 95: 931-938.
12. Liu, J., 2005. Research on experiments and action mechanism with water vapour as coolant and lubricant in green cutting, Int. J. Mach. Tools Manuf., 45: 687- 694.
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附件2
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