CN103028771B - 能防止铣削过程中变形的铣刀 - Google Patents
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Abstract
一种能防止铣削过程中变形的铣刀，它包括铣刀刀体（1），其特征是所述刀体（1）的中心钻有深孔（1-3），深孔中安装热电偶（2），热电偶通过导线（4）与温度控制器（10）相连，温度控制器（10）受控于计算机（11）；在所述的刀体（1）的刀柄夹持端开有型腔（1-2），型腔（1-2）的外壁上开设有冷却液出口（1-1）；型腔（1-2）中通有冷却管（3），冷却管（3）的进液端穿过液氮室（6）后伸入冷却液室（9）中。本发明铣刀能很好的降低铣削变形，提高铣削质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种铣刀，尤其是一种铣削薄壁零件时使用的带有冷却装置的铣刀，具体地说是一种能防止铣削过程中变形的铣刀。
背景技术
目前，铣削变形是许多专家和学者研究最多的问题，特别是针对薄壁件的加工，引起铣削变形是最常见的问题。目前解决变形的方法很多，但都集中铣削后处理方法，如捶打、滚压等，在铣削过程中降低变形的方法也有，如正确使用铣削工艺以及采用冷却液，然而普通的冷却液对降低铣削变形的影响不大，效果不佳。因此，设计一种能降低铣削变形的铣刀是提高加工质量，延长刀具使用寿命的关键。
发明内容
本发明的目的是针对现有的铣刀在对薄壁件进行铣削加工中很容易因铣刀发热导致铣削变形大的问题，设计一种能防止铣削过程中变形的铣刀。
本发明的技术方案是：
一种能防止铣削过程中变形的铣刀，它包括铣刀刀体1，其特征是所述刀体1的中心钻有深孔1-3，深孔中安装热电偶2，热电偶通过导线4与温度控制器10相连，温度控制器10受控于计算机11，热电偶通过导线连接到控制器10和计算机11上，时刻记录着铣刀的实时温度，当热电偶测量的温度升高时，控制器10和计算机11就会发出指令打开控制阀5和控制阀8进行冷却；在所述的刀体1的刀柄夹持端开有型腔1-2，型腔1-2的外壁上开设有冷却液出口1-1；型腔1-2中通有冷却管3，冷却管3的进液端穿过液氮室6后伸入冷却液室9中。
所述的冷却液出口1-1沿刀体轴线方向至少设有两圈，每圈设有3-6个冷却液出口，至少有一圈冷却液出口1-1的冷却液喷向铣刀铣削工作面。
所述的冷却管3与干冰粉末储存室相连，以便通过干冰及热将冷却液中的热量吸走；所述的冷却管中的冷却液通过两次深冷却，一次是通过控制阀8打开干冰粉末储存室7放干冰粉末进入冷却液中进行冷却，一次是冷却管进入液氮室6进行冷却，双层冷却大大降低冷却液温度，同时干冰吸热变成二氧化碳气体，通过安装在冷却管上的控制阀5控制二氧化碳气体，能很好的保证冷却液按规定的流动速度进行冷却。
所述的其特征在于冷却液经过冷却液出口1-1流到工件上，最后通过工作台油槽过滤流入到冷却液室中，形成冷却液流动循环。
本发明的有益效果：
本发明的铣刀具有自适应功能，能通过对铣刀铣削过程中的温度进行监测，再通过两层深冷却，确保铣刀始终保持在一定低的温度下工作，从而实现降低工件铣削过程中的变形。
本发明在实行冷却时在冷却液中加入干冰粉末，其不仅能起到冷却作用，而且其冷却过程中能产生二氧化碳气体，可通过对二氧化碳气体的控制，实现冷却液流动速度和流动量的控制。本发明铣刀能很好的降低铣削变形，提高铣削质量。
本发明的铣刀能够大大降低铣削过程中的铣削变形，特别针对薄壁件，其降低铣削变形效果更佳。本发明铣刀能较好的保证铣削加工质量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示。
一种能防止铣削过程中变形的铣刀，它包括铣刀刀体1、热电偶2、冷却管3、导线4、控制阀5、液氮室6、干冰粉末储存室7、控制阀8、冷却液室9、控制器10和计算机11，刀体1的中心钻有深孔1-3，深孔1-3中安装热电偶2，热电偶通过导线4与温度控制器10相连，温度控制器10受控于计算机11，热电偶通过导线连接到控制器10和计算机11上，时刻记录着铣刀的实时温度，当热电偶测量的温度高出设定值时，控制器10和计算机11就会发出指令打开控制阀5和控制阀8对冷却液进行单项或双重冷却；在所述的刀体1的刀柄夹持端开有型腔1-2，型腔1-2的外壁上开设有冷却液出口1-1，冷却液出口1-1分不同伸出尺寸分层分布在铣刀1圆柱表面，且不同伸出尺寸的冷却液出口1-1不少于2层，同一圆周上的冷却液出口1-1一般为3、4个，最多为6个，视铣刀直径选择相应的数量，但不能超出6个，数量增多反而降低铣刀铣削性能。最外伸出的冷却液出口1-1可保证铣刀1外围部分冷却，依次类推，最内层冷却液出口1-1可保证铣刀1加工区域的冷却，整个冷却过程是全面的，而不是仅局限在铣刀1附近；型腔1-2中通有冷却管3，冷却管3的进液端穿过液氮室6后伸入冷却液室9中。冷却管中的冷却液共通过两次深冷却，一次是通过控制阀8打开干冰粉末储存室7放干冰粉末进入冷却液中进行冷却，一次是冷却管经过液氮室6进行冷却，为了提高冷却效果，冷却管位于液氮室6中的部分可设计成U形、S形或其它能延长冷却管在液氮室中路径的结构形式，双层冷却大大降低了冷却液的温度，同时干冰吸热变成的二氧化碳气体，通过控制阀5控制二氧化氮气体，能很好的保证冷却液按规定的流动速度进行冷却。此外，冷却液经过冷却液出口1-1流到工件上后可通过回收装置过滤后再流入到冷却液室9中，形成冷却液流动循环。
利用本发明的冷却型铣刀对铝合金进行加工，铝合金板材的尺寸为1000×500×10mm，要求铝合金的壁厚为2mm，铣削深度为8mm。铣削直径为16mm，刀具齿数为3，铣削深度每次2mm，铣刀进给速度为200mm/min，铣刀转速为7000r/min。铣削后利用三坐标测量仪测得在z方向最大变形为2mm，而利用普通的铣削方式铣削同样的工件，铣刀参数一样，结果获得的z方向最大变形达到8mm，明显采用本发明铣刀可大大降低铣削变形。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (2)
1.一种能防止铣削过程中变形的铣刀，它包括铣刀刀体（1），其特征是所述刀体（1）的中心钻有深孔（1-3），深孔中安装热电偶（2），热电偶通过导线（4）与温度控制器（10）相连，温度控制器（10）受控于计算机（11）；在所述的刀体（1）的刀柄夹持端开有型腔（1-2），型腔（1-2）的外壁上开设有冷却液出口（1-1）；型腔（1-2）中通有冷却管（3），冷却管（3）的进液端穿过液氮室（6）后伸入冷却液室（9）中，所述的冷却液经过冷却液出口（1-1）流到工件上，最后通过工作台油槽过滤流入到冷却液室中，形成冷却液流动循环；所述的冷却管（3）与干冰粉末储存室相连，以便通过干冰及热将冷却液中的热量吸走；所述的冷却管中的冷却液通过两次深冷却，一次是通过控制阀（8）打开干冰粉末储存室（7）放干冰粉末进入冷却液中进行冷却，一次是冷却管进入液氮室（6）进行冷却，双层冷却大大降低冷却液温度，同时干冰吸热变成二氧化碳气体，通过安装在冷却管上的控制阀（5）控制二氧化碳气体，能很好的保证冷却液按规定的流动速度进行冷却。
2.根据权利要求1所述的能防止铣削过程中变形的铣刀，其特征是所述的冷却液出口（1-1）沿刀体轴线方向至少设有两圈，每圈设有3-6个冷却液出口，至少有一圈冷却液出口（1-1）的冷却液喷向铣刀铣削工作面。
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