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申请/专利权人：哈尔滨理工大学

摘要：一种应用超疏水微柱结构增加电主轴冷却水流速的方法，电主轴内部冷却系统的布置可以有效的降低由电主轴内部生热而引起热变形，而在冷却系统的主体结构确定后，冷却液流速对冷却系统的冷却效果将会起到至关重要的效果。为验证超疏水结构具有减阻的效果，设计实验进行验证。本发明在主轴冷却水道内部加工超疏水微柱结构，提高水套结构中冷却液的流速，加快主轴内部高温与冷却液的热交换与冷却液的吸热效率。该方法可有效提高冷却液在冷却水道中的流速，进一步提高电主轴冷却系统的冷却性能，提高主轴的加工精度。

主权项：1.一种应用超疏水微柱结构增加电主轴冷却水流速的方法，其特征在于：所述方法为：步骤一：根据电主轴结构，在冷却水套中冷却水道位置设计超疏水结构；冷却水套使用材料为42CrMo；步骤二：在冷却水道位置基于成型加工通过电火花切割技术加工超疏水结构的柱宽、柱高及柱距分别为：100μm、500μm和100μm的方柱结构，并对此种超疏水结构的减阻效果进行预期实验验证；超疏水微柱结构的制备方法为：1用碱性清洗剂清洗冷却水套的水道结构，通过成型加工利用电火花线切割机床在冷却水道结构中加工六面体方柱阵列微结构超疏水表面，所制备的微柱结构形貌柱宽、柱高及柱距分别为：100μm、500μm和100μm的方柱结构；2将加工后的水套放置在质量分数为2％的硬脂酸乙醇溶液中浸泡6小时，浸泡完成之后，取出浸泡完毕的样本放入电加热干燥箱中干燥2h，完成冷却水套超疏水结构的制备；步骤三：搭建实验平台对常规冷却水套的电主轴热进行温度采集；步骤四：根据采集数据计算电主轴传热条件生热、各部分间热通量以及热辐射率；步骤五：运用三维软件建立常规冷却水套的电主轴和冷却水套水道处应用超疏水结构的电主轴三维模型，作为两组实验的对比模型；步骤六：运用流体仿真软件基于步骤五的三维模型以及步骤四所得电主轴生热、各部分间热通量以及热辐射率建立流体仿真模型；步骤七：设置流体仿真模型仿真模块，计算域和边界条件，环境温度，初始流速，流体流动性质；步骤八：计算两组仿真模型，分别获得常规冷却水套的电主轴和冷却水套水道处应用超疏水结构的电主轴的仿真模型流体仿真图，热量分布图，对比两组实验结果。

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