RU9181U1 - Устройство для охлаждения зоны резания - Google Patents

Abstract

1. Устройство для охлаждения зоны резания, содержащее ионизатор, имеющий корпус с соплом, выходное отверстие сопла является выходным отверстием ионизатора и направлено в зону резания, и сообщенный магистралью с источником подачи газообразной смазочно-охлаждающей среды, в корпусе ионизатора размещен коронирующий электрод, электрически связанный с источником питания, отличающееся тем, что между корпусом ионизатора и соплом установлен трубопровод, а в магистрали перед ионизатором установлен регулятор давления смазочно-охлаждающей среды.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительными ионизаторами.

Description

УСТРОЙСТВО для ОХЛАЖДЕНИЯ ЗОНЫ РЕЗАНИЯ

Полезная модель относится к устройствам обработки материалов резанием, а именно к устройству охлаждения зоны резания. Известно устройство для охлаждения зоны резания ( RU, А, 2037388 ), содержащего ионизатор, имеющий корнус с выходным соплом, направленным в зону резания, сообщенный магистралью с источником подачи газообразной смазочно-охлаждающей среды, коронирующий электрод, размещенный в корпусе, и источник питания, электрически соединенный с коронирующим электродом, В магистраль подачи газообразной смазочно-охлаждающей среды включен регулятор скорости подачи этой среды.

Описанное выше устройство не обеспечивает достаточной размерной стойкости инструмента.

В основу создания полезной модели положена задача, создания устройства для охлаждения зоны резания, которое обеспечило бы подачу в зону резания газообразной смазочно-охлаждающей среды с оптимальными физико-химическими параметрами, при которых обеспечивается повышенная размерная износостойкость инструмента.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для охлаждения зоны резания, содержайщем ионизатор, имеюпщй корпус с соплом, выходное отверстие сопла является выходным отверстием ионизатора и направлено в зону резания, и сообщенный магистралью с источником подачи газообразной смазочно-охлаждающей среды, в корпусе ионизатора размещен коронирующий электрод, электрически связанный с источником питания, согласно полезной модели, между корпусом ионизатора и соплом установлен трубопровод, а в магистрали перед ионизатором установлен регулятор давления смазочно-охлаждающей среды.

Предлагаемое устройство значительно проще прототипа, а следовательно надежнее, т. к. в нем отсутствуют регулятор скорости подачи газообразной смазочно-охлаждающей среды.

В случаях, когда зона резания имеет значительные размеры, например, при фрезеровании, зубофрезеровании, сверлении для того, чтобы вся обрабатываемая поверхность подверглась воздействию газообразной

смазочно-охлаждающей среды целесообразно устройство снабдить дополнительными ионизаторами.

В последующем полезная модель поясняется подробным описанием кошфетного примера ее выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

ФигЛ - изображена схема устройства для охлаждения зоны резания; Фиг.2 - изображена схема расположения нескольких ионизаторов

Устройство для охлаждения зоны резания (фиг.1) содержит ионизатор 1 любой конструкции с коронирующим электродом 2, например отрицательным, источник 3 подачи газообразной смазочноохлаждающей среды, источник 4 питания подключенный к коронирующему электроду 2, регулятор 5 давления газообразной смазочно-охлаждающей среды.

Ионизатор 1 содержит полый корпус 6, являющийся, например, электродом положительной полярности, с соплом 7, направленным в зону резания. Между корпусом 6 и соплом 7 установлен трубопровод 8. В корпусе 6 по его продольной оси установлен коронирующий электрод 2, подключенный к источнику 4 питания, в качестве которого использован источник переменного тока или источник тока отрицательной полярности, или источник тока положительной полярности, выбор которого зависит от материала заготовки, режущего инструмента, режимов резания и состава газообразной смазочно-охлаждающей технологической среды.

Корпус 6 сообщен магистралью 9 с источником 3 подачи газообразной смазочно-охлаждающей среды, например сжатого воздуха, который при прохождении через корпус 6 и взаимодействии с полем коронного разряда, возбуждаемом между коронирующим электродом 2 и корпусом 6, ионизируется с одновременным образованием озона и в виде сформированной струи подается через сопло 7 в зону резания.

Регулятор 5 давления газообразной смазочно-охлаждающей среды включен в магистраль 9 и вьшолнен в виде известного устройства, обеспечивающего поддержание в заданных пределах давление подачи этой среды, в качестве которого можно использовать, например вентиль, управление исполнительным (запорным) органом которого можно осуществлять вручную по показаниям прибора.

Источник 4 питания и ионизатор 1 подключены к шинам 10 нулевого потенциала.

Трубопровод 8 может быть вьшолнен из гибкого материала, что позволит расположить выходное отверстие сопла 7 на любом расстоянии от зоны резания и таким образом установить необходимую длину струи.

При фрезеровании, зубофрезеровании или сверлении, т.е. когда зона резания имеет значительные размеры, не достаточно иметь только один ионизатор 1, необходимо расположить несколько ионизаторов как это показано на фиг.2.

Работа такого устройства осуществляется следующим образом.

При обработке резанием обрабатываемую деталь 11 приводят во вращение с заданной скоростью V, подводят к ее поверхности режущий инструмент 12 и при их контакте и взаимном относительном перемещении производится обработка детали резанием. Скорость резания устанавливают в соответствии с выбранной технологией и изменяют в зависимости от материала заготовки и режущего инструмента, от типа используемого оборудования и так далее. Корпус 6 ионизатора 1 устанавливают в близи зоны обработки детали 11.

Одновременно с обработкой детали в ионизатор 1 подают под давлением газообразную смазочно-охлаждающую среду, которое устанавливается с помощью регулятора 5 давления. Обработанная известным образом в поле коронного разряда ионизатора 1 газообразная смазочно-охлаждающая среда, попадая в трубопровод 8 и выйдя через сопло 7, формируется в струю, которая и подается в зону резания. Сформированная струя из газообразной смазочно-охлаждающей среды охлаждает режущий инструмент 12 и обрабатываемый материал детали 11, кроме того, такая струя ускоряет образование тонкой окисной пленки на поверхности обрабатываемого материала детали и режущего инструмента, которая служит смазкой и снижает тепловыделение в зоне резания.

Пример 1.

На токарном станке 16К20 осуществляли обработку резанием детали из стали 20 Г, использовали режущий инструмент -МС 1460, скорость резания установили - 160 м/мин. Для возбуждения коронного разряда используют силу электрического тока 50 мкА. Диаметр выходного отверстия сопла для подачи смазочно-охлаждающей среды - 5 мм, при этом установили расстояние от выходного отверстия сопла до зоны обработки - 40 мм.. Газообразную смазочно-охлаждающзто среду подавали в ионизатор под давлением 0,05 ATM.

В результате размерная стойкость инструмента ( до износа по задней поверхности 0,4 мм) по прототипу составила 40 мин, а при обработке гфедлагаемым способом составила 70 мин.

Пример 2.

На токарном станке DZ 500 осуществляли точение колец подщипников из стали 100 Сг 6 (111X15). Для обработки наружного диаметра кольца использовали режущий инструмент HMW РТ NMG 2204 12, а для обработки торцевой поверхности - SNMG 1204 12, при этом скорость резания - 120 м/мин, подача - 0,35 мм/об, а глубина резания -1,0 мм. Для каждого инструмента был установлен свой ионизатор с диаметром сопла 4 мм. Для обработки наружного диаметра кольца ионизатор был

установлен таким образом, что расстояние от выходного отверстия сопла до зоны резания составило 10 мм, а для обработки торцевой поверхности кольца ионизатор был снабжен гибким трубопроводом длиной 120 мм, при этом расстояние от выходного отверстия сопла до зоны резания составило 15 мм. Для возбуждения коронного разряда в ионизаторах использовали силу электрического тока 60 мкА, и газообразную смазочно-охлаждаюшую среду в ионизаторы подавали под давлением в 1,2 ATM. Таким образом, до замены инструмента из-за его размерного износа было обработано 470 колец. Аналогичные детали были обработаны по прототипу. Одним инструментом до его замены было обработано 264 кольца.

Из приведенного примера видно, что стойкость инструмента увеличивается почти в 2 раза.

Claims (2)

1. Устройство для охлаждения зоны резания, содержащее ионизатор, имеющий корпус с соплом, выходное отверстие сопла является выходным отверстием ионизатора и направлено в зону резания, и сообщенный магистралью с источником подачи газообразной смазочно-охлаждающей среды, в корпусе ионизатора размещен коронирующий электрод, электрически связанный с источником питания, отличающееся тем, что между корпусом ионизатора и соплом установлен трубопровод, а в магистрали перед ионизатором установлен регулятор давления смазочно-охлаждающей среды.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительными ионизаторами.