35、液态氮冷却与复合材料球罐蠕变应力研究

液态氮冷却与复合材料球罐蠕变应力研究

1. 液态氮在加工中的应用

在加工过程中，液态氮（LN₂）常被用作冷却液。假设液态氮的密度保持恒定，根据连续性方程(A_{in} × v_{in} = A_{out} × v_{out})，这意味着LN₂在出口处的速度是入口处速度的4倍。较高的出口速度使得液态氮的轨迹更精确，因为它偏离预定路径的程度较小，能让更多的冷却液到达切削区域。不过，过小的孔可能无法在如此高的压力下实现足够的流量。因此，1mm的出口直径非常适合将液态氮集中在切削区域。

1.1 部件固定到VMC机床

为确保液态氮能准确到达所需位置，所设计的部件需要与钻头一起移动，而不是像之前的设置那样在钻孔操作时保持静止。具体操作步骤如下：
- 部件固定方式 ：VMC机床的固定头有两个直径为8mm、间距为125mm的螺纹孔，可用于固定部件。
- 夹具结构 ：整个夹具的通道由一个可以通过螺纹连接上下移动的结构支撑。长螺栓的直径和螺距与VMC机床的孔相匹配，将其固定在孔中可使夹具稳定。
- 高度调整 ：夹具能够沿着螺栓上下移动，这解决了钻头长度不同的问题。这样，无论钻头的尺寸和长度如何，都可以将通道精确调整到钻头尖端上方特定的距离。

以下是该过程的mermaid流程图：

graph LR
    A[开始] --> B[选择VMC机床固定头的螺纹孔]
    B --> C[安装长螺栓到孔中]
    C --> D[固定部件