随着机械设备对运行速度与加工精度要求的提高,机床热变形所引起的制造误差占总误差的比例进一步增大,而重型数控机床因其质量与惯性都较大,驱动系统所需功率较大,导致零件发热更为严重,热误差更为明显,常规的热误差补偿法和空气强制对流等机床冷却技术已经无法满足其要求。在兼顾使用便捷性、可靠性及低成本等因素下,采用热传输性能比铝或铜高数个数量级的微沟槽热管的散热方法。本文针对微热管中影响其传热能力的核心部件是微沟槽毛细吸液芯结构,提出一种犁削-拉压微沟槽成形的新方法。它运用了多齿芯头作为成形刀具,可以在热管内壁的沟槽之间形成翅结构进而可以显著提高热管的吸液芯传热性能。本文针对重型数控机床热误差问题,选择微沟槽热管散热方式并基于此热管吸液芯结构特点提出犁削-拉压这种新的微沟槽成形方式,通过有限元法对微沟槽成形过程进行数值仿真模拟,为此,从以下三个方面展开研究:首先,基于犁削-拉压微沟槽成形过程的特点,吸收已广泛运用的劈切-挤压、犁切-挤压和切削-挤压等热管沟槽成形方式刀具结构设计的优点,同时考虑到微热管工件金属与刀具金属的材料物理属性,综合上述要点设计出犁削-拉压微沟槽成形多齿芯头刀具。此刀具的设计主要是从两个方面进行,其一是针对多齿芯头刀具中的单齿刀具的设计,其二是针对犁削-拉压微沟槽成形装置设备的结构,对应用在装置上的多齿芯头的设计。其次,分析犁削-拉压多齿芯头刀具的特殊性选择其中一个单齿刀具作为研究对象,在金属塑性变形、有限元理论和材料本构关系基础上,运用ABAQUS软件建立单齿刀具犁削-拉压微沟槽成形刚塑性有限元模型。对其中的材料本构模型、摩擦模型和网格划分技术作为有限元分析关键技术进行详细分析。此外对刚塑性有限元理论也进行重点分析,在此基础上建立犁削-拉压微沟槽成形有限元模型,并对有限元仿真得到微沟槽几何形貌进行研究分析,最后选取犁削-拉压速度、犁削-拉压深度和刀具挤压角作为研究因素,以犁削-拉压成形力为研究目标,通过控制单一变量法研究这三个因素对微沟槽犁削-拉压成形过程的影响。最后,采用正交试验法对犁削-拉压单齿刀具几何参数进行优化。在控制微沟槽几何形状不变的基础上,即保持刀具成形角与犁削-拉压深度一定,以犁削-拉压成形力为试验指标,以单齿刀具的挤压角θ、倾角η、后角α三者为试验因子,通过正交表设计正交试验。对这三个因子影响成形力的程度主次关系进行了研究,最后通过极差分析得到了最优的刀具几何参数组合。