CN112974878A - 一种金属积屑瘤切削刀具及其切削方法 - Google Patents

一种金属积屑瘤切削刀具及其切削方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种金属积屑瘤切削刀具，包括有刀架和冷却液导流盒，所述刀架的把体上端插设于冷却液导流盒的插座内，且所述冷却液导流盒通过隔板分割形成液腔和渗液吸纳腔，所述隔板上设有导流管，所述刀架的把体内部开设有导流腔，所述导流管的底部开口一端插设于刀架上部的导流腔内，且所述渗液吸纳腔的内部设于吸水棉板，所述刀架的底部刀头处开设有与导流腔相连通的导流孔、导流槽和分流槽。本发明在刀架的把体上使用L型的固定杆和固定套可来实现刀架于机床上的安装固定，冷却液通过导流腔传输至导流孔，并从导流孔输导至导流槽及分流槽，以来精准的对刀架的刀头处进行切削工作时的冷却降温，以来避免金属积屑瘤于刀头上的产生。

Description

一种金属积屑瘤切削刀具及其切削方法
技术领域
本发明属于机床切削刀具技术领域，具体涉及一种金属积屑瘤切削刀具，同时，本发明还涉及一种金属积屑瘤切削刀具的切削方法。
背景技术
切削过程中，由于金属的挤压变形和强烈摩擦，使切屑与前刀面之间产生很大的压力和很高的切削温度。当压力和温度条件适当时，切屑底层与前刀面之间的摩擦阻力很大，使得切屑底层流出速度变得缓慢，形成很薄的一层“滞流层”。当“滞流层”与前刀面的摩擦阻力超过切屑内部的结合力时，滞流层的金属与切屑分离而粘附在切削刃附近形成积屑瘤。积屑瘤实质上是在切削过程中发生冷焊的结果。随着切削过程的进行，积屑瘤不断长大，当它达到一定高度后，又因受到切削冲击和振动面会破裂和脱落，被切屑带走或嵌附在工件表面上。这一过程基本上在重复进行，当积屑瘤处于稳定状态时，也可代替切削刃进行切削。
由于积屑瘤不断产生脱落，粘附在加工件表面，导致加工件厚度不断变化，使加工件尺寸精度下降，必须预防积屑瘤的产生，但是现有技术对积屑瘤的预防效果不佳，难以及时发现清理。为此，我们需要提供一种金属积屑瘤切削刀具及其切削方法来解决上述的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属积屑瘤切削刀具及其切削方法，在刀架的把体上使用L型的固定杆和固定套可来实现刀架于机床上的安装固定，且在刀架的把体上设置插设冷却液导流盒，使用螺纹盖和插座螺纹安装可来快速的实现冷却液导流盒的固定，冷却液导流盒内的液腔通过导流管与刀架内的导流腔相接通，冷却液通过导流腔传输至导流孔，并从导流孔输导至导流槽及分流槽，以来精准的对刀架的刀头处进行切削工作时的冷却降温，以来避免金属积屑瘤于刀头上的产生；本发明科学化设计金属积屑瘤切削刀具的切削方法，通过图像报警模块实时监控对比刀头处的图像，来及时发现金属积屑瘤，且通过振动监控模块和红外温度监测模块来实现监测刀架的切削工作，以来了解并预防金属积屑瘤的产生，同时辅以转动调节模块、进给调节模块和冷却液释放模块来对不同工件的切削工作进行适当的调整，提高切削工作的效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种金属积屑瘤切削刀具，包括有刀架和冷却液导流盒，所述刀架的把体一侧通过螺栓固定连接有固定套，所述固定套的套体一侧焊接固定有固定杆，所述固定杆的一端安装于机床上，所述冷却液导流盒的底部开设有插口，所述插口的部位固定连接有环形的插座，所述刀架的把体上端插设于插座内，且所述冷却液导流盒的内部固定连接有水平设置的隔板，所述隔板分割冷却液导流盒的内部空间并构成液腔和渗液吸纳腔，所述隔板的板体上固定连接有垂直设置的导流管，所述刀架的把体内部开设有导流腔，所述导流管的底部开口一端插设于刀架上部的导流腔内，且所述渗液吸纳腔的内部设于吸水棉板，所述刀架的底部刀头处开设有与导流腔相连通的导流孔、导流槽和分流槽。
优选的，所述冷却液导流盒的盒体上端接通设有进液管，所述冷却液导流盒的盒体一侧盖接通设有排污管，所述排污管的管体一侧套设有橡胶塞。
优选的，所述冷却液导流盒的位于液腔的部位一侧安装有透明玻璃观察窗，所述透明玻璃观察窗为圆形结构设置，且所述冷却液导流盒的位于渗液吸纳腔的部位一侧铰接安装有密封门，且所述吸水棉板的板体上开设有通口。
优选的，所述刀架的把体上活动套设有螺纹盖，所述螺纹盖与插座相螺纹固定连接，且所述螺纹盖的中部胶接设置有环形的密封橡胶圈，所述密封橡胶圈的内侧与刀架的把体相贴合设置。
优选的，所述导流孔的底部连通设置有导流槽，所述导流槽设置为L型结构，且所述导流槽的底部连通设置至少四组分流槽。
本发明还提供一种金属积屑瘤切削刀具的切削方法，包括：
刀具检测模块，所述刀具检测模块实时监测数控机床刀架的状态，获取数控机床刀架的监测数据；
传动管理模块，所述传动管理模块控制机床主轴的切削速度、调节刀架的移动进给速度和控制冷却液释放的大小；
控制管理模块，所述控制管理模块获取刀具检测模块传输的刀具动态信息，且所述控制管理模块整合处理刀具动态信息并发送控制信息传输给传动管理模块，所述传动管理模块获取控制信息并进行切削速度、刀架移动进给速度和冷却液释放量的改变；
显示模块，所述显示模块对刀具检测模块、控制管理模块和传动管理模块的交互信息进行显示。
优选的，所述刀具检测模块包括有图像报警模块、振动监测模块和红外温度监测模块，所述图像报警模块实时记录刀架刀头处的图像信息，所述图像信息实时与标准图像的刀架刀头进行信息对比和报警，所述振动监测模块实时监测刀架振动的情况并获取刀架振动的数据，所述红外温度监测模块实时监测刀架温度的情况并获取刀架温度的数据。
优选的，所述传动管理模块转速调节模块、进给调节模块和冷却液释放模块，所述转速调节模块实时控制机床主轴的转速，所述进给调节模块实时控制刀架移动进给的速度，所述冷却液释放模块实时控制冷却液进给量的流量。
本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种金属积屑瘤切削刀具及其切削方法，与现有技术相比，具有以下优点：
1、在刀架的把体上使用L型的固定杆和固定套可来实现刀架于机床上的安装固定，且在刀架的把体上设置插设冷却液导流盒，使用螺纹盖和插座螺纹安装可来快速的实现冷却液导流盒的固定，冷却液导流盒内的液腔通过导流管与刀架内的导流腔相接通，冷却液通过导流腔传输至导流孔，并从导流孔输导至导流槽及分流槽，以来精准的对刀架的刀头处进行切削工作时的冷却降温，以来避免金属积屑瘤于刀头上的产生；
2、本发明科学化设计金属积屑瘤切削刀具的切削方法，通过图像报警模块实时监控对比刀头处的图像，来及时发现金属积屑瘤，且通过振动监控模块和红外温度监测模块来实现监测刀架的切削工作，以来了解并预防金属积屑瘤的产生，同时辅以转动调节模块、进给调节模块和冷却液释放模块来对不同工件的切削工作进行适当的调整，提高切削工作的效率。
附图说明
图1为本发明刀架上连接关系的局部剖面结构示意图；
图2为本发明刀架上连接关系的主视结构示意图；
图3为本发明监控系统的流程框图；
图4为本发明监控系统中刀具检查模块的系统框图；
图5为本发明监控系统中传动管理模块的系统框图。
图中：1、刀架；2、固定套；3、固定杆；4、导流孔；5、导流槽；6、分流槽；7、冷却液导流盒；8、进液管；9、液腔；10、隔板；11、渗液吸纳腔；12、吸水棉板；13、插座；14、插口；15、导流管；16、导流腔；17、螺纹盖；18、密封橡胶圈；19、排污管；20、橡胶塞；21、透明玻璃观察窗；22、密封门。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了如图1-5所示的一种技术方案：一种金属积屑瘤切削刀具，包括有刀架1和冷却液导流盒7，其中，为了方便冷却液的流通使用，冷却液导流盒7的盒体上端接通设有进液管8，冷却液导流盒7的盒体一侧盖接通设有排污管19，排污管19的管体一侧套设有橡胶塞20。
刀架1的把体一侧通过螺栓固定连接有固定套2，固定套2的套体一侧焊接固定有固定杆3，固定杆3的一端安装于机床上，冷却液导流盒7的底部开设有插口14，插口14的部位固定连接有环形的插座13，刀架1的把体上端插设于插座13内，其中，为了方便刀架1和冷却液导流盒7安装连接使用，刀架1的把体上活动套设有螺纹盖17，螺纹盖17与插座13相螺纹固定连接，且螺纹盖17的中部胶接设置有环形的密封橡胶圈18，密封橡胶圈18的内侧与刀架1的把体相贴合设置。
冷却液导流盒7的内部固定连接有水平设置的隔板10，隔板10分割冷却液导流盒7的内部空间并构成液腔9和渗液吸纳腔11，隔板10的板体上固定连接有垂直设置的导流管15，刀架1的把体内部开设有导流腔16，导流管15的底部开口一端插设于刀架1上部的导流腔16内，且渗液吸纳腔11的内部设于吸水棉板12，其中，为了方便观察冷却液流通情况和更换吸水棉板12使用，冷却液导流盒7的位于液腔9的部位一侧安装有透明玻璃观察窗21，透明玻璃观察窗21为圆形结构设置，且冷却液导流盒7的位于渗液吸纳腔11的部位一侧铰接安装有密封门22，且吸水棉板12的板体上开设有通口。
刀架1的底部刀头处开设有与导流腔16相连通的导流孔4、导流槽5和分流槽6。其中，为了方便冷却液导流并对刀头进行降温使用，导流孔4的底部连通设置有导流槽5，导流槽5设置为L型结构，且导流槽5的底部连通设置至少四组分流槽6。
本发明还提供一种金属积屑瘤切削刀具的切削方法，包括：
刀具检测模块，刀具检测模块实时监测数控机床刀架的状态，获取数控机床刀架的监测数据；其中，刀具检测模块包括有图像报警模块、振动监测模块和红外温度监测模块，图像报警模块实时记录刀架刀头处的图像信息，图像信息实时与标准图像的刀架刀头进行信息对比和报警，振动监测模块实时监测刀架振动的情况并获取刀架振动的数据，红外温度监测模块实时监测刀架温度的情况并获取刀架温度的数据。
传动管理模块，传动管理模块控制机床主轴的切削速度、调节刀架的移动进给速度和控制冷却液释放的大小；其中，传动管理模块转速调节模块、进给调节模块和冷却液释放模块，转速调节模块实时控制机床主轴的转速，进给调节模块实时控制刀架移动进给的速度，冷却液释放模块实时控制冷却液进给量的流量。
控制管理模块，控制管理模块获取刀具检测模块传输的刀具动态信息，且控制管理模块整合处理刀具动态信息并发送控制信息传输给传动管理模块，传动管理模块获取控制信息并进行切削速度、刀架移动进给速度和冷却液释放量的改变；
显示模块，显示模块对刀具检测模块、控制管理模块和传动管理模块的交互信息进行显示。
工作原理：在实际使用时，使用L型的固定杆3和固定套2配合可将刀架1于机床上安装固定，在刀架1的把体上依次插设安装螺纹盖17和冷却液导流盒7，扭转螺纹盖17和插座13进行螺纹安装，使得冷却液导流盒7固定安装于刀架1上，冷却液导流盒7内的液腔9通过导流管15与刀架1内的导流腔16相接通，冷却液从进液管8流入液腔9内，经过导流管15、导流腔16传输至导流孔4，并从导流孔4输导至导流槽5，导流槽5经过分流槽6分散冷却液于刀头上，以来精准的对刀架1的刀头处进行切削工作时的冷却降温，以来避免金属积屑瘤于刀头上的产生；且本发明科学化设计金属积屑瘤切削刀具的切削方法，通过图像报警模块实时监控对比刀头处的图像，来及时发现金属积屑瘤，且通过振动监控模块和红外温度监测模块来实现监测刀架的切削工作，以来了解并预防金属积屑瘤的产生，同时辅以转动调节模块、进给调节模块和冷却液释放模块来对不同工件的切削工作进行适当的调整，提高切削工作的效率。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种金属积屑瘤切削刀具，包括有刀架(1)和冷却液导流盒(7)，其特征在于：所述刀架(1)的把体一侧通过螺栓固定连接有固定套(2)，所述固定套(2)的套体一侧焊接固定有固定杆(3)，所述固定杆(3)的一端安装于机床上，所述冷却液导流盒(7)的底部开设有插口(14)，所述插口(14)的部位固定连接有环形的插座(13)，所述刀架(1)的把体上端插设于插座(13)内，且所述冷却液导流盒(7)的内部固定连接有水平设置的隔板(10)，所述隔板(10)分割冷却液导流盒(7)的内部空间并构成液腔(9)和渗液吸纳腔(11)，所述隔板(10)的板体上固定连接有垂直设置的导流管(15)，所述刀架(1)的把体内部开设有导流腔(16)，所述导流管(15)的底部开口一端插设于刀架(1)上部的导流腔(16)内，且所述渗液吸纳腔(11)的内部设于吸水棉板(12)，所述刀架(1)的底部刀头处开设有与导流腔(16)相连通的导流孔(4)、导流槽(5)和分流槽(6)。
2.根据权利要求1所述的一种金属积屑瘤切削刀具，其特征在于：所述冷却液导流盒(7)的盒体上端接通设有进液管(8)，所述冷却液导流盒(7)的盒体一侧盖接通设有排污管(19)，所述排污管(19)的管体一侧套设有橡胶塞(20)。
3.根据权利要求1所述的一种金属积屑瘤切削刀具，其特征在于：所述冷却液导流盒(7)的位于液腔(9)的部位一侧安装有透明玻璃观察窗(21)，所述透明玻璃观察窗(21)为圆形结构设置，且所述冷却液导流盒(7)的位于渗液吸纳腔(11)的部位一侧铰接安装有密封门(22)，且所述吸水棉板(12)的板体上开设有通口。
4.根据权利要求1所述的一种金属积屑瘤切削刀具，其特征在于：所述刀架(1)的把体上活动套设有螺纹盖(17)，所述螺纹盖(17)与插座(13)相螺纹固定连接，且所述螺纹盖(17)的中部胶接设置有环形的密封橡胶圈(18)，所述密封橡胶圈(18)的内侧与刀架(1)的把体相贴合设置。
5.根据权利要求1所述的一种金属积屑瘤切削刀具，其特征在于：所述导流孔(4)的底部连通设置有导流槽(5)，所述导流槽(5)设置为L型结构，且所述导流槽(5)的底部连通设置至少四组分流槽(6)。
6.一种根据权利要求1所述的一种金属积屑瘤切削刀具的切削方法，其特征在于，包括：
刀具检测模块，所述刀具检测模块实时监测数控机床刀架的状态，获取数控机床刀架的监测数据；
传动管理模块，所述传动管理模块控制机床主轴的切削速度、调节刀架的移动进给速度和控制冷却液释放的大小；
控制管理模块，所述控制管理模块获取刀具检测模块传输的刀具动态信息，且所述控制管理模块整合处理刀具动态信息并发送控制信息传输给传动管理模块，所述传动管理模块获取控制信息并进行切削速度、刀架移动进给速度和冷却液释放量的改变；
显示模块，所述显示模块对刀具检测模块、控制管理模块和传动管理模块的交互信息进行显示。
7.根据权利要求6所述的一种金属积屑瘤切削刀具的切削方法，其特征在于：所述刀具检测模块包括有图像报警模块、振动监测模块和红外温度监测模块，所述图像报警模块实时记录刀架刀头处的图像信息，所述图像信息实时与标准图像的刀架刀头进行信息对比和报警，所述振动监测模块实时监测刀架振动的情况并获取刀架振动的数据，所述红外温度监测模块实时监测刀架温度的情况并获取刀架温度的数据。
8.根据权利要求6所述的一种金属积屑瘤切削刀具的切削方法，其特征在于：所述传动管理模块转速调节模块、进给调节模块和冷却液释放模块，所述转速调节模块实时控制机床主轴的转速，所述进给调节模块实时控制刀架移动进给的速度，所述冷却液释放模块实时控制冷却液进给量的流量。
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CN115338709A (zh) * 2022-10-18 2022-11-15 徐州艾奇川自动化设备有限公司 一种基于工业智能化的数控加工智能监测控制系统

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