微通道换热器具有结构紧凑、换热效率高、运行安全可靠等特点,己广泛应用在航空航天、能源化工、电子信息、生物医疗领域,但传统微通道通常采用MEM加工和特种加工制造,存在设备要求高、工艺过程复杂、加工成本高等问题。本文通过设计一种基于锯片铣刀层叠方式的组合刀具,实现具有微通道阵列结构的高效低成本加工成形。基于多刀铣削工艺设计制造铜基板翅式微通道换热器,对其换热性能进行系统研究。论文主要研究内容如下:(1)多刀铣削组合刀具设计及成形机理研究设计一种基于锯片铣刀层叠方式的组合刀具,经济高效地加工微通道阵列结构。通过改变锯片铣刀和垫片厚度,实现不同宽度和间距的微通道加工。结合理论分析及有限元仿真,阐述微通道多刀铣削成形机理和切屑成形原理。(2)多刀铣削微通道工艺参数研究与优化结合有限元仿真与实际加工,系统研究多刀铣削加工参数对微通道截面几何尺寸的影响规律,获得优化后的组合刀具加工参数:背吃刀量ap=1.0mm,进给速度Vf=180mm/min,切削速度Vc=251.2m/min。与传统微细铣削工艺相比,组合刀具多刀铣削工艺加工成本低且能极大地提高加工效率,有利于大规模推广应用。(3)铜基板翅式微通道换热器设计与测试系统基于多刀铣削工艺设计制造铜基板翅式微通道换热器。设计加工不同结构参数微通道板,并对其比表面积进行分析计算,为获得较大的比表面积,计算出微通道几何尺寸的较优范围:宽度0.4-0.6mm,深度1.5-2.0mm,间距0.4-0.6mm。设计搭建微通道换热器性能测试系统,确定其整体换热性能评价指标。(4)铜基板翅式微通道换热器数值仿真与实验研究结合CFD仿真与实际换热实验,系统研究微通道几何尺寸、截面形状及材料对微通道换热器整体换热性能影响规律。获得微通道最优设计参数:宽度0.4mm,深度2.0mm,间距0.4mm;铜基板翅式微通道换热器最佳换热性能:流体流量为900ml/min时,单位体积换热系数为10.92MW/(m3K),压降为2.3KPa。