热管使用参数的优化分析

　　热管两头分别为吸热的蒸发端和散热的冷凝端。设计热管刀具时应该使热管的蒸发端尽量靠近和贴紧刀头高温区以发挥其大吸热能力，但是同时要考虑刀头的刚度和强度以及切削过程中切屑对热管表面的强烈刮擦和缠绕影响。因此热管在刀具上的嵌入形式和位置设计需要优化。

　　合理地选用热管和设计热管刀具结构以达到佳的切削散热效果，是应用热管刀具应解决的首要和关键问题，对所采用热管和热管与刀具的结合都缺乏实验或计算的优化研究，热管蒸发端距离刀刃和刀尖过远，刀头高温面与热管蒸发端之间存在很大热阻。为此，文中开展了热管使用参数优化及热管刀具结构的优化设计方面的研究工作，即模拟热管在热管车刀内的工作条件，设计正交试验，对热管蒸发端受热长度、冷凝端冷却长度、热管弯曲角度以及循环水温度这4个使用参数进行优化。

　　热管及原型车刀文中设计热管刀具所用的热管为沟槽式铜－水微热管，按形状分为圆直管、圆弯管、扁直管、扁弯管，通过正交试验，优化热管在循环水冷却条件下的使用参数，以此作为热管车刀的设计基础。测试各种类型的热管时，分别制作相应形状和长度的加热铜套。