以量化评估3种热管刀具的散热性能

　　热管车刀设计根据以上分析，结合原型车刀实际情况，在设计热管车刀时遵循以下原则：在保证刀片强度和刚度的前提下，尽量使热管靠近主刀刃和刀尖；尽量避免热管与刀柄的接触换热，同时热管应定位及安装方便；令热管得到相应的保护以保证其在切削过程中工作的可靠性。基在刀片前刀面下方加工出与热管等径的盲槽，嵌入热管蒸发端。

　　侧压式热管车刀中的热管为厚4mm的扁直管，用夹具固定，其蒸发端贴附在刀片的主后刀面上。为减小热管与刀头的界面热阻，在热管蒸发端使用了导热胶。为减少热管体与刀柄的热接触，采用了偏头刀体结构以方便热管的引出。装配该热管车刀时，热管的后端采用一个绝热支撑固定在刀柄上。热管刀具的散热性能验证在CKA6150型数控车床上进行外圆干车削45钢（HBS187）实验，测量及计算上述热管刀具在相同切削条件下热管转移的热量Qhp。

　　以量化评估这3种热管刀具的散热性能。随着切削速度的增加，这3种热管刀具通过热管转移的热量都呈上升趋势，这说明采用嵌入式圆热管的刀具散热效果好，侧压式热管的刀具散热效果差。切削速度对3种热管刀具热管转移热量的影响。对圆热管和扁热管的传热测试结果均表明，热管的大传热功率随着蒸发端受热长度以及循环水温度的增加而增加，随着冷凝端冷却长度的增加而减小。