中文翻译1A study of the convection heat__ transfer coefficients of grinding fluids.doc
XA5132升降台铣床的数控化改造（全套含CAD图纸）
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关于磨床对流热转移的研究 关键词： 模化 磨 削 液体 摘要 通过利用 流体力学 和 热模型 ， 在磨床内部的热传递系数 （ 的变化过程已经得到过研究。 从事不同工作的液体磨床的热传递系数的实验性数据显示 轮的转速 ， 接触面的液体薄层厚度有关。 液体薄层厚度是由 砂 轮转速， 空间隙度， 颗粒的大小，液体的种类，流速和喷嘴的尺寸决定的。 包括高效深磨削（ ,缓慢进给和停止磨削 介绍 利用液体冷却在磨削过程中扮演了一个关键性的角色，它可以避免热量破坏工件 的表面。这对于深磨削是 尤其重要的，例如缓慢进给磨削和高效率深磨削（ 产生高热量的部位应由高级材料来代替。冷却效率可以通过液体的热传递系数（ 计算。它是一个重要变量决定着总额 比率 和对流传热的比率以及以后 加工工件的表面温度。 机床温度，都知道用它来反映液体的对流传热系数是最合适不过得了。不幸的是它不能有效地计算出性能并且 甚至数量级估计被认为是困难的。因此，最先前的研究集中在能源分区总磨削热 ， 为了估计温度，而能源分区系数通常是得到了相匹配的理论 和 测量温度范围内磨削区 1 。在本文件中， 削条件已经预测耦合流体动力学和热模型。特别试验台，与热电偶嵌入式在不同距离的磨削表面，已经被用于测量热通量的工件，用于计算 理论预测具有良的协议，与实验结果。它已被结果表明，该 于 高级砂轮速度远远高于价值以前的报告。 2 。水热耦合模型预测 图 1， 显示了温度分布的磨削液中的热边界层之间的轮和工件表面。 工件表面温度，吐温，简化为均匀分布的，而大量的磨削液温度外边界层表 周围，这 已得到证实的流体力学分析磨削流体流动的信息。在工件表面，当地热通量的资历架构流体可以表示为 的 (1) 其中 要获取价值高频，流体的温度梯度 工件表面是必要的 的条件，温度 分布在流体必须满足如下： T =; 0 ,0 (2) 简化的能量方程为不可压缩流体 忽略了粘性耗散是： 22 (3) 在为 Y = 0 ，没有粘性暖气 022 (4) 等式 （ 2 ）和（ 4 ）可 计算 到三次多项式 32123 T (5) 磨削宽度轮一般要远远 大于相互关联的孔隙间距在车轮和流体穿透深度，因此流体流动是作为二维， 也就是说，任何一方流动的轴线方向的方向盘。据 图 1 。热边界层的磨削液对工件表面。 限全磨差距122（ 6） 其中 是动态粘度磨削液。 边界条件是 u = 0 ; 0 u = D 其中 与砂轮速度 ， 过求解方程（ 6 ） 的边界条件，流速可以表示 2 121 2 (7) 大规模流动的流体之间轮和工件可计算公式为： 0 (8) 如果 程式 （ 7 ）及（ 8 ）以下表达的压力梯度 ，可以得出： 13)2(12 kb s (9) 为抛物线分布 体 流动可近似为 (10) 因此， 方程式 （ 9 ）可以简化为 122 s （ 11） 考虑能量平衡在控制体积内磨削 区的工作表面，如图 2 下面的方程可用于计算和热划分。 图 2 。控制音量的磨削区的 能量平衡 。 图。 3 。厚度的热边界区的磨削水室温度 厚度 3 ： 020 )()( (12) 图 3表明，热边界层厚度减少时增加了车轮的速度和它影响 的 整体流体膜厚度。流体膜厚度的影响这一进程的条件。以往的研究表明 过实验测量或理论分析 5 。 据郭和金 4 ，下面的差别 方程描述了切向速度的磨削液解脲脲原体 和深度的流体渗透 0)( (13) 02 222222 (14) 在 角上的立场车轮表面覆盖 角度 向盘表面被认为是一种有效的孔隙瓦特的流体流动，可能有所不同约 有内存压力的的喷 嘴审议了 是适当的时候使用低车轮速度和相对多孔车轮。然而，在深磨，高喷嘴压力和高轮速显着增加的影响，动水压力，这是不容忽视的。本文 达国家在薄膜和工件之间 车轮 已考虑到。 雷诺方程的动水压力 发达国家之间的轮和工件，涵盖角 图。 4 。示意图磨削冷却液供给。 冷却剂渗透深度的车轮表面（水性液体 0时 ， 6m=s; ， d = ，（ a） 在动水 压力的影响和（ b ）与动水压力的影响。 一系列 数据都 在图 4， 可写为 9,10 s （ 15） 其中 大众汽车是工作台速度。美国能源部的范围确定车轮半径和流体膜厚度吨时，磨削冷却液是仿照作为层流体流动对工件表面对楔。 现范围为 1到 3毫米 4 。在此范围内， 响不大的深度渗透液的车轮。 t= 2毫米中使用了以下的分析，参见图 4 。 通过求解 方程式 13， 图 方程式 。 第 5图 2表明，流体的深度渗透交界点 图 3 ，它决定了流体膜厚度的磨削区，取决于砂轮速度（ 0 s） 。由于动水压力影响的深度 ， 流体渗透率预测要高得多的图。第 5 （ b ） 。那个上界值的深度渗透液的磨削 4 ） ，其中包括影响的车轮孔隙。平均粒径 d = 低 数 / 2 _ 管这可能是一个更大的价值，多孔 图。 6 。热电偶倾斜试验台。 表 1 测试条件 电镀立方氮化硼砂轮， 200毫米直径 轮速 50 ， 146米 /秒 工作台速度 1毫米 /秒 切削深度 钢铁工件 51 。实验测量 特别试验台，有三个 10毫米厚）嵌入式下方的样品表面，一直被用来测量热通量的工件（图 6 ） 。该钻机是倾斜角度在 12 ，这样的温度在不同深度从地面可以衡量。 温度读数从三个热电偶用来获取热流进入工件表面，： (16) 在千瓦是导热系数的工件材料。 该 铪，然后可以得到使用下列 表达。 （ 17） 总热通量， 算出的具体磨削 热能 ， 在此 基础上，主轴功率监测和 磨削参数 10 。热流的磨料磨具，分流，是计算哈恩模型 11 ，和热通量研磨芯片， 估计假设芯片温度恒定 1000 8C 。测试下进行蠕变磨削模式， 见表 1 ，以避免流体精疲力竭，实现低温。 前实验研究和详细的能源分割 分析表明，超过 80的能源可磨削带走磨削液在蠕变磨削 12,13 ， 数额热带走芯片和磨料磨削车轮不会超过 5的热通量，因此没有重大影响的整体准确性 三种类型的水性液体和矿物油已 测试。表 2列出的平均值的上海黄金交易所和 体膜厚度大约在 性能的水和矿物油在室温温度被用于预测，作为衡量 表 2结果 m/s) J/%) hf _103 W/) (%) hf _103 W/) 50 4 283 _ 5 710 50 4 393 _ 5 710 50 2 229 _ 3 710 50 17 20 220 146 9 213 _ 15 380 性， 物油。 蒂芬森 / 制造技术 57 （ 2008 ） 36769 图。 7 。变化 铪，与车轮速度和流体膜厚度（矿物油） 。 磨削温度小于 30 80果 2 ）是相当密切的预测。该 加了车轮的速度，这是内置的理论分析，为流体流动速度增强了强制对流的流体行为（图 7 ） 。该预测值为水性液体和矿物油的高于实测值。这种情况的原因可能是 流体速度低于轮速，因为粗工件表面纹理正在地面拖累流动 的 同时，实际的流体膜厚度可大于 由于存在流体入口楔图所示 4 。 4 。结论 这两种理论分析和实验测量表明 以前报告要高的多， 薄膜厚度又可以是一个功能的轮速，孔隙度，粒度，冷却液的粘度和流量。深磨削条件（缓进给和 ，上限价值的流体膜厚度，才能实现由于高冷却液供给的压力和流量。预测 削温度低于 45 8C ，因此温度依赖性的热性能 的液体没有任何显着影响 物理特性，如粘度和导热系数的磨削液似乎稍微增强效应的敏感性比工艺参数 初步研究表明，有可能估计 法。 鸣谢 作者要感谢的财政支持 从工程和自然科学研究理事会和克兰菲尔德 参考资料 1 (1974) 6:11771183. 2 , , , (1999) 8(1):247250. 3 , J, B (2003) of of 17:397407. 4 , (1992) 14(427434. 5 , , (1992) 14( 6166. 6 , , , (1982) in rc of 8(11):112. 7 C, H, Z (1996) On 18:3
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