FI92659B - Apparatus for machining material by cutting - Google Patents
Apparatus for machining material by cutting Download PDFInfo
- Publication number
- FI92659B FI92659B FI913709A FI913709A FI92659B FI 92659 B FI92659 B FI 92659B FI 913709 A FI913709 A FI 913709A FI 913709 A FI913709 A FI 913709A FI 92659 B FI92659 B FI 92659B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- cutting
- tool
- air
- corona discharge
- discharge electrode
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
Description
9265992659
Laite materiaalien koneistamiseksi leikkaamallaDevice for machining materials by cutting
Tekninen alueTechnical area
Keksintö koskee laitteita materiaalien koneistami-5 seksi poistamalla niistä lastuja, ja nimenomaan se koskee laitetta materiaalien koneistamiseksi leikkaamalla.The invention relates to devices for machining materials by removing chips therefrom, and more particularly to an apparatus for machining materials by cutting.
Keksintöä voidaan soveltaa materiaalien leikkaamalla tapahtuvaan koneistamiseen.The invention can be applied to the machining of materials by cutting.
Taustarakenteet 10 ' Alalla tunnetaan materiaalien leikkaamalla tapah tuvaan koneistamiseen käytettävä laite (US, A, 3 938 345), jossa on työkalu, ilman ionisoimiseen käytettävä laite, joka käsittää koronapurkauselektrodin, jonka ulostulo on suunnattu työkalun leikkausvyöhykettä päin, ja elektrodi, 15 jossa on aksiaalisen reiän käsittävä profiloitu pinta. Profiloitu elektrodi on yhdistetty resistorin toiseen johtoon toisen johdon ollessa maadoitettu. Laitteessa on myös negatiivisen polaarisuuden syöttölaite, joka on yhdistetty koronapurkauselektrodiin.Background Structures 10 'A tool for cutting materials by cutting materials (US, A, 3,938,345) with a tool, an air ionizing device comprising a corona discharge electrode with an outlet directed toward the cutting zone of the tool, and an electrode 15 are known in the art. profiled surface comprising a hole. The profiled electrode is connected to the second wire of the resistor with the second wire grounded. The device also has a negative polarity feeder connected to the corona discharge electrode.
20 Syötettäessä virtaa koronapurkauselektrodiin koro napurkauselektrodin, profiloidun pinnan käsittävän elektrodin ja työkalun väliin muodostuu koronapurkaus. Korona-purkauksen vaikutuksesta johtuen ilmamolekyylit ionisoituvat, ja muodostuu "sähkötuuli", joka syntyy, kun korona-25 purkauksen sähkökentän voimien vaikutuksesta liikkuvat ionisoidut molekyylit kuljettavat mukanaan ilmaa. "Sähkö-tuuli" siirtää ionisoitua ilmaa leikkausvyöhykkeeseen. Ionisoitu ilma pääsee näin leikkausvyöhykkeeseen ja aiheuttaa sen jäähtymisen ja voitelun. Ionisoimatonta ilmaa 30 tulee ympäristöstä ilman ionisointilaitteeseen ilmaa lä-·.· päisevän seinämän läpi.20 When current is applied to the corona discharge electrode, a corona discharge is formed between the corona discharge electrode, the electrode having a profiled surface, and the tool. Due to the effect of the Korona discharge, the air molecules ionize, and an "electric wind" is formed, which is created when the ionized molecules moving under the influence of the electric field forces of the Korona-25 discharge carry air with them. "Electric wind" transfers ionized air to the cutting zone. The ionized air thus enters the cutting zone and causes it to cool and lubricate. The non-ionized air 30 comes from the environment to the air ionizer through an air permeable wall.
Tällä laitteella on leikkausprosessissa alhainen teho, koska "sähkötuulen" synnyttämä, ionisoitua ilmaa sisältävä virta ei pysty kumoamaan leikkausvyöhykkeessä 35 olevia konvektiivisia ja kaasudynaamisia ilmavirtoja. Li- 2 92659 saksi ionisoitua ilmaa sisältävän virtauksen syöttäminen työkalua päin sen pinnan puolella ei pysty takaamaan tarvittavaa voitelua työkalun kyljen puolella, ja juuri työkalun tämän pinnan kuluminen määrää työkalun käyttöiän.This device has low power in the cutting process because the current containing ionized air generated by the "electric wind" cannot cancel the convective and gas dynamic air flows in the cutting zone 35. Li- 2 92659 The supply of a flow of scissor ionized air towards the tool on its surface side cannot guarantee the necessary lubrication on the side of the tool, and it is the wear of this surface of the tool that determines the service life of the tool.
5 Alalla tunnetaan myös sellainen materiaalien leik kaamalla tapahtuvaan koneistamiseen tarkoitettu laite (SU, A, 1 483 205), joka käsittää negatiivisen polaarisuu-den syöttölaitteen, laitteen ilmavirtojen synnyttämiseksi, ilmavirran ionisointilaitteen, jossa on negatiivisen po-10 laarisuuteen syöttölaitteeseen yhdistetty koronapurkaus- elektrodi. Ilmavirran ionisointilaite on eristysputki, jonka akselille on sijoitettu koronaelektrodi. Tämän laitteen ulostulo suuntautuu työkalun leikkausvyöhykettä päin. Ilmavirtoja synnyttävä laite on paineilman syöttölaite, 15 joka on yhdistetty pyörreputkeen. Pyörreputkessa on kylmää virtausta varten ensimmäinen poistoputki, joka on ilmavirtoja synnyttävän laitteen ensimmäinen poistoputki, ja toinen poistoputki kuumaa virtausta varten. Ilmavirtoja synnyttävän laitteen ensimmäinen putki on yhdistetty ilmavir-20 ran ionisointilaitteen sisääntuloon. Pyörreputken toinen putki on yhteydessä ilmakehään kuristusventtiilin välityksellä. Koneistettaessa materiaaleja leikkaamalla paineilmaa syötetään pyörreputkeen. Kylmä ilmavirta pääsee ensimmäisen poistoputken kautta ilmavirran ionisointilaittee-• 25 seen. Syötettäessä sähkövirtaa koronapurkauselektrodiin ilmavirran ionisointilaitteessa muodostuu koronapurkaus. Ilmamolekyyleihin tulee negatiivinen varaus koronapurkauk-sen sähkökentän vaikutuksesta, ja ilmavirta ionisoituu. Ionisoitu ilmavirta syötetään ensimmäisen poistoputken 30 kautta leikkausvyöhykkeeseen. Se jäähdyttää sekä työkalun -j että koneistettavan materiaalin. Lisäksi ionisoitu ilma- » · virta nopeuttaa ohuen oksidikalvon muodostumista koneistettavan materiaalin ja työkalun pintaan oksidikalvon toimiessa voiteluaineena ja vähentäessä lämmön kehittymistä 35 leikkausvyöhykkeeseen.Also known in the art is an apparatus for cutting materials by cutting materials (SU, A, 1 483 205), comprising a negative polarity feeder, a device for generating air currents, an air flow ionization device having a corona discharge electrode connected to the negative polarity feeder. The air flow ionizer is an insulating tube with a corona electrode placed on its shaft. The output of this device faces the cutting zone of the tool. The air generating device is a compressed air supply device 15 connected to a vortex tube. The vortex tube has a first outlet pipe for cold flow, which is the first outlet pipe of the air generating device, and a second outlet pipe for hot flow. The first tube of the airflow generating device is connected to the inlet of the airflow ionizer. The second tube of the vortex tube communicates with the atmosphere via a throttle valve. When machining materials by cutting, compressed air is supplied to the vortex tube. The cold air flow enters the air flow ionizer through the first exhaust pipe. When an electric current is applied to the corona discharge electrode, a corona discharge is generated in the air flow ionizer. The air molecules become negatively charged by the electric field of the corona discharge, and the air flow is ionized. The ionized air stream is fed through the first exhaust pipe 30 to the cutting zone. It cools both the tool -j and the material to be machined. In addition, the ionized air stream accelerates the formation of a thin oxide film on the surface of the material to be machined and the tool, with the oxide film acting as a lubricant and reducing heat generation in the cutting zone.
« · 3 92659«· 3 92659
Laite ei pysty takaamaan leikkausprosessin suorittamista niin, että työkalu kestäisi kauan. Yhden ionisoitua ilmaa käsittävän virran syöttäminen leikkausvyöhyk-keeseen ei pysty takaamaan tehokasta lämmönpoistoa koneis-5 tetuista pinnoista eikä myöskään leikkauspinnoista, koska leikkausvyöhykkeen joistakin osista ionisoitua ilmaa käsittävä virtaus ohjautuu pois. Lisäksi konvektiiviset ja kaasudynaamiset virtaukset, joita esiintyy leikkausvyöhyk-keessä, estävät tehokkaan jäähdytyksen ja voitelun. Kaikki 10 tämä aiheuttaa poistettavan materiaalikerroksen riittämättömän lujuuden vähenemisen, lastun riittämättömän haurastumisen ja murtumisen eikä tee mahdolliseksi leikkausprosessin tuottavuuden tehostumista.The machine cannot guarantee that the cutting process will be performed for a long time. Supplying a single stream of ionized air to the cutting zone cannot guarantee efficient heat removal from the machined surfaces, nor from the cutting surfaces, because the flow of ionized air from some parts of the cutting zone is diverted. In addition, the convective and gas dynamic flows that occur in the shear zone prevent efficient cooling and lubrication. All of this causes a decrease in the insufficient strength of the layer of material to be removed, insufficient embrittlement and breakage of the chip, and does not allow for an increase in the productivity of the cutting process.
Keksinnön julkistaminen 15 Keksinnön tavoitteena on saada aikaan rakenteeltaan sellainen materiaalien leikkaamalla tapahtuvaan koneistamiseen tarkoitettu laite, joka parantaa leikkausprosessin tuottavuutta, koska leikkaaminen tapahtuu pitkäikäisellä työkalulla syöttämällä ionisoituja ilmavirtoja leikkaus-20 vyöhykkeeseen, niin että lämmön poistaminen koneistettavasta pinnasta saadaan tehokkaaksi ja varmistetaan sekä koneistetun pinnan että leikkauspinnan voitelu lastun haurastumisesta ja murtumisesta ja myös poistetun materiaali-kerroksen lujuuden vähenemisestä johtuen.DISCLOSURE OF THE INVENTION It is an object of the invention to provide a device for cutting machining of materials which improves the productivity of the cutting process because the cutting takes place with a long-life tool supplying ionized air streams to the cutting zone 20 so as to efficiently remove heat from the machined surface. lubrication due to embrittlement and breakage of the chip and also due to a decrease in the strength of the removed material layer.
\ 25 Tähän tavoitteeseen päästään keksinnön mukaan si ten, että materiaalien leikkaamalla tapahtuvaan koneistamiseen tarkoitettu laite, joka käsittää negatiivisen voi-mansyötön, ilmavirtoja synnyttävän laitteen, ilmavirran ionisointilaitteen, jossa on koronapurkauselektrodi ja 30 jonka ulostulo suuntautuu työkalun leikkausvyöhykkeen suuntaan ja jonka sisääntulo on yhdistetty ilmavirtauksia synnyttävän laitteen ensimmäiseen tuloputkeen ja korona-purkauselektrodin ollessa yhdistetty negatiivisen polaari-suuden syöttölaitteeseen, on varustettu toisella ilmavir-35 ran ionisointilaitteella, jossa on koronapurkauselektrodi 4 92659 ja joka on yhdistetty ilmavirtoja synnyttävän laitteen toiseen poistoputkeen ja jonka ulostulo suuntautuu lastun tiettyä osaa päin työkalun leikkausvyöhykkeessä työkalun yläpuolella, ja vaihtovirran syöttölaitteella ja kytkentä-5 laitteella, koronapurkauselektrodin ollessa yhdistetty kytkentälaitteen liikkuvaan koskettimeen ja negatiivisen polaarisuuden syöttölaitteen ja vaihtovirran syöttölaitteen ollessa yhdistetty kytkentälaitteen vastaaviin kiinteisiin koskettimiin ja ilmavirran ensimmäisen ionisointi-10 laitteen ulostulon suuntautuessa työkalun leikkausvyöhyk-keeseen työkalun kyljen puolella.According to the invention, this object is achieved by a device for machining materials by cutting, comprising a negative power supply, an airflow generating device, an airflow ionization device having a corona discharge electrode and an outlet directed toward the tool cutting zone and having an inlet connected to the airflow the first inlet tube of the device and the corona discharge electrode being connected to the negative polarity feeder, is provided with a second airflow ionization device having a corona discharge electrode 4 92659 and connected to the second outlet tube of the airflow generating device. , and an AC supply device and a switching device 5, the corona discharge electrode being connected to the movable contact of the switching device and n the unitary polarity supply device and the AC supply device being connected to the respective fixed contacts of the switching device and the output of the first air flow ionizing device 10 directed to the cutting zone of the tool on the side of the tool.
Koska laitteessa on ilmavirran ionisointia varten toinen laite, jossa on koronapurkauselektrodi ja jonka ulostulo suuntautuu leikkausvyöhykkeen lastuosaan työkalun 15 yläpuolella ilmavirran ionisointiin tarkoitetun toisen laitteen koronapurkauselektrodin ollessa yhdistetty joko vaihtovirran syöttölaitteeseen tai negatiivisen polaarisuuden syöttölaitteeseen kytkentälaitteen avulla, ja ilmavirran ensimmäinen ionisointilaite, jonka ulostulo suun-20 tautuu työkalun sivulla olevaa leikkausvyöhykettä päin, nämä laitteet takaavat leikkausprosessin suorittamisen niin, että työkalu kestää kauan. Koska leikkausvyöhykkee-seen syötetään edellä mainituissa suunnissa erillisiä virtoja, jotka koostuvat ionisoidusta ilmasta, lämpö pysty-*. 25 tään poistamaan tehokkaasti koneistetuista pinnoista ja voitelemaan koneistetut ja leikkauspinnat, ja poistetun materiaalikerroksen lujuus saadaan pienemmäksi. Ionisoitua ilmaa käsittävän virran syöttäminen lastun tiettyä osaa päin leikkausvyöhykkeessä työkalun yläpuolella takaa las-30 tun haurastumisen ja tehostaa sen murtumista. Koronapurkauselektrodi on yhdistetty joko negatiivisen polaarisuuden syöttölaitteeseen tai vaihtovirran syöttölaitteeseen koneistettavan materiaalin tyypistä riippuen. Tämän vuoksi keksinnöllä pystytään lisäämään leikkausprosessin tuotta-35 vuutta, koska leikkausprosessi tapahtuu pitkäikäisellä 5 92659 työkalulla syöttämällä leikkausvyöhykkeeseen ionisoitua ilmaa käsittäviä virtoja, jotka takaavat lämmön tehokkaan poistamisen koneistettavasta pinnasta ja koneistettujen ja leikkauspintojen voitelun, lastun haurastumisen ja murtu-5 misen ja lisäksi, koska poistetun materiaalikerroksen lujuus vähenee.Since the device has a second device for air flow ionization with a corona discharge electrode, the outlet of which extends to the cutting zone chip above the tool 15, the corona discharge electrode of the second air flow ionization device connected to either facing the cutting zone on the side of the tool, these devices ensure that the cutting process is performed so that the tool lasts a long time. Since separate streams consisting of ionized air are fed to the cutting zone in the above-mentioned directions, the heat is vertical. 25 can be effectively removed from machined surfaces and lubricated on machined and cutting surfaces, and the strength of the removed material layer is reduced. Feeding a stream of ionized air toward a particular portion of the chip in the cutting zone above the tool ensures that the chip is brittle and enhances its fracture. The corona discharge electrode is connected to either a negative polarity feeder or an AC feeder depending on the type of material to be machined. Therefore, the invention is able to increase the productivity of the cutting process because the cutting process is performed with a long-lasting tool 5 92659 by supplying ionized air streams to the cutting zone, which ensures efficient removal of heat from the machined surface and lubrication of machined and cutting surfaces. the strength of the material layer decreases.
Suositetaan, että materiaalien leikkaamalla tapahtuvaan koneistamiseen tarkoitettu laite käsittää kolmannen ilmavirtojen ionisointilaitteen, jonka koronapurkauselekt-10 rodi on yhdistetty ilmavirtoja synnyttävän laitteen kolmanteen poistoputkeen ja jonka ulostulo suuntautuu leikkausvyöhykkeeseen työkalun pinnan puolella, ja positiivisen polaarisuuden syöttölaitteen, joka on yhdistetty ilmavirran kolmannen ionisointilaitteen koronaelektrodiin.It is recommended that the apparatus for cutting materials by cutting comprises a third airflow ionizer having a corona discharge electrode connected to a third outlet tube of the airflow generating device and having an outlet directed to the shear zone on the tool surface side and a positive polarity feeder connected to the third
15 Koska laitteeseen on järjestetty kolmas ilmavirran ionisointilaite, jossa on koronapurkauselektrodi ja jonka ulostulo suuntautuu leikkausvyöhykkeeseen työkalun pinnan puolella, ja koronapurkauselektrodi on yhdistetty positiivisen polaarisuuden syöttölaitteeseen, työkalun pinnan 20 käyttöikä pitenee vielä lisää. Tämän vuoksi keksintö takaa leikkausprosessin tuottavuuden tehostumisen.Since the device is provided with a third air flow ionizer having a corona discharge electrode and the outlet extends to the cutting zone on the tool surface side, and the corona discharge electrode is connected to the positive polarity feeder, the service life of the tool surface 20 is further extended. Therefore, the invention guarantees an increase in the productivity of the cutting process.
Keksinnön mukaan vähennetään leikkausvoimaa ja pidennetään työkalun käyttöikää. Tämä laite, joka on tarkoitettu materiaalien koneistamiseen leikkaamalla, mahdollis- 25 taa koneistamisen tuottavuuden tehostamisen. Lisäksi kek sinnöllä tehostetaan lastun murtumista ja parannetaan valmistustarkkuutta ja osien pintaviimeistelyä. Keksintö lisää työkalun luotettavuutta käytössä, mikä on erittäin tärkeää automatisoidussa valmistuksessa.According to the invention, the shear force is reduced and the service life of the tool is extended. This device, which is intended for machining materials by cutting, makes it possible to increase the productivity of machining. In addition, the invention enhances chip breakage and improves manufacturing accuracy and surface finish of parts. The invention increases the reliability of the tool in use, which is very important in automated manufacturing.
30 Keksintö tekee myös mahdolliseksi sellaisten lait teiden valmistuksen, joita voidaan käyttää erilaisten materiaalien leikkaamalla tapahtuvaan koneistamiseen, toisin sanoen metalleille ja niiden seoksille, yhdistelmämate-riaaleille, muoville ja puulle käyttämällä erilaisia työ-35 kaluja kuten leikkuuteriä, jyrsimiä, kierretappeja, kier- • 6 92659 reteriä, poria. Työkalut voidaan valmistaa erilaisista materiaaleista kuten työkalu- ja pikateräksistä, kovista ja erittäin kovista seoksista, kermetmateriaaleista ja hiovista materiaaleista.The invention also makes it possible to manufacture devices which can be used for cutting machining of various materials, i.e. metals and their alloys, composite materials, plastics and wood, using various tools such as cutting blades, milling cutters, threaded pins, threaded pins. 92659 retheres, drills. Tools can be made from a variety of materials such as tool and high speed steels, hard and very hard alloys, cermet materials and abrasive materials.
5 Keksinnöllä ei ole negatiivista vaikutusta koneis- tuslaitteisiin, joten sitä voidaan soveltaa NC-työstöko-neissa, robottiyksiköissä, automaattilinjoissa, koneistus-keskuksissa ja sopivissa automaattisissa tuotantojärjestelmissä ilman lisälaitteita, jotka on tarkoitettu lait-10 teiston suojaamiseen leikkausnesteiltä.The invention has no negative effect on machining equipment, so it can be applied in NC machine tools, robotic units, automatic lines, machining centers and suitable automatic production systems without accessories for protecting the equipment from cutting fluids.
Lisäksi koneistettaessa syntyvissä lastuissa ei ole leikkausnestettä ja ne voidaan syöttää jatkoprosessiin ilman lisäpuhdistusta. Tällöin ei tarvita tiloja eikä laitteita leikkausnestejätteiden varastointia, käsittelyä, 15 regenerointia ja hyödyntämistä varten ja lastujen puhdistamiseksi öljyistä. Tämä materiaalien leikkaamalla tapahtuvaan koneistamiseen käytettävä laite on siis ekologisesti turvallinen.In addition, the chips generated during machining do not contain cutting fluid and can be fed to the further process without further cleaning. In this case, no facilities or equipment are required for the storage, treatment, regeneration and recovery of surgical fluid waste and for the cleaning of chips from oils. This device used for machining by cutting materials is therefore ecologically safe.
Lyhyt selostus piirustuksista 20 Keksintöä selostetaan nyt viittaamalla sen erääseen erikoisrakenteeseen, joka esitetään oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää kaaviona keksinnön mukaista laitetta, joka on tarkoitettu materiaalien leikkaamalla tapahtu-25 vaan koneistamiseen ja jossa on kaksi ilmavirran ionisoin-tilaitetta, kuvio 2 esittää kaaviona keksinnön mukaista laitetta, jossa on kolme ilmavirran ionisointilaitetta, kuvio 3 on lohkokaavio keksinnön mukaisesta lait-30 teestä, jolla muodostetaan ilmavirtoja, pyörreputkella varustettuna.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described with reference to a special construction thereof, shown in the accompanying drawings, in which Figure 1 schematically shows a device according to the invention for cutting materials by cutting and having two air flow ionisation devices; Fig. 3 is a block diagram of an apparatus according to the invention for generating air currents with a vortex tube.
7 926597 92659
Paras tapa keksinnön soveltamiseksiThe best way to apply the invention
Laite, joka on tarkoitettu materiaalien leikkaamalla tapahtuvaan koneistamiseen, käsittää työkalun 1 (kuvio 1), joka on sorvaamiseen käytettävä terätyökalu, ilma-5 virran ionisointiin tarkoitetun ensimmäisen laitteen 2, jossa on koronapurkauselektrodi 3, ja ilmavirran ionisointiin tarkoitetun toisen laitteen 4, jossa on koronapurkauselektrodi 5. Laite käsittää myös negatiivisen polaari-suuden syöttölaitteen 6, joka on yhdistetty koronapurkaus-10 elektrodiin 3 ja nollajännitejohtoon 7. Nollajännitejohto 7 on yhdistetty myös ilmavirtojen ionisointilaitteisiin 2 ja 4. Laitteessa on myös vaihtovirran syöttölaite 8, joka on yhdistetty nollajännitejohtoon 7, ja kytkentälaite 9, joka on valintakytkin. Kytkimen liikkuva kosketin 10 on 15 yhdistetty koronapurkauselektrodiin 5. Kiinteä kosketin 11 on yhdistetty vaihtovirran syöttölaitteeseen 8 ja liikkuva kosketin 12 on yhdistetty negatiivisen polaarisuuden syöttölaitteeseen 6. Laite käsittää laitteen 13, jolla synnytetään ilmavirtoja ja jossa on ensimmäinen poistoputki, 20 joka on yhdistetty putken 14 ja venttiilin 15 välityksellä ilmavirran ionisointilaitteeseen 2, ja toinen poistoputki, joka on yhdistetty putkijohdon 16 ja venttiilin 15 välityksellä ilmavirran ionisointilaitteeseen 4. Laitteen 13 kolmas poistoputki on yhdistetty putkijohdolla 17 venttii-25 liin 15. Kuvio 1 esittää työkappaletta 18. Työkappaleen 18 suunta on esitetty nuolella A. Laite 2 on asennettu niin, että sen ulostulo suuntautuu leikkausvyöhykkeeseen työkalun 1 kylkisivulla B ja laite 4 on asennettu niin, että sen ulostulo suuntautuu lastan osaan C leikkausvyöhykkees-30 sä työkalun yläpuolella.The device for cutting materials by cutting comprises a tool 1 (Fig. 1), a blade tool for turning, a first device 2 for ionizing the air stream 5 with a corona discharge electrode 3, and a second device 4 for ionizing the air stream with a corona discharge electrode 5. The device also comprises a negative polarity supply device 6 connected to the corona discharge electrode 3 and the neutral voltage line 7. The zero voltage line 7 is also connected to the air flow ionizers 2 and 4. The device also has an alternating current supply device 8 connected to the zero voltage line 7, and a switching device 7. 9, which is a selector switch. The movable contact 10 of the switch is connected to the corona discharge electrode 5. The fixed contact 11 is connected to an AC supply device 8 and the movable contact 12 is connected to a negative polarity supply device 6. The device comprises a device 13 for generating air currents and a first outlet pipe 20 connected to the pipe 14 and via a valve 15 to the air flow ionizer 2, and a second outlet pipe connected via a line 16 and a valve 15 to the air flow ionizer 4. The third outlet pipe of the device 13 is connected by a line 17 to the valve 15. Figure 1 shows the workpiece 18. The direction of the workpiece 18 is indicated by an arrow. A. The device 2 is mounted so that its outlet faces the cutting zone on the side B of the tool 1 and the device 4 is mounted so that its outlet faces the blade part C in the cutting zone-30 above the tool.
Kuvio 2 esittää materiaalien leikkaamalla tapahtuvaan koneistamiseen tarkoitettua laitetta, joka on konstruoitu kuviossa 1 esitettyä laitetta vastaavalla tavalla. Laitteiden erona on tällöin, että tässä laitteessa on kol-35 mas laite 19 (kuvio 2), joka on tarkoitettu ilmavirran 9265½ 8 ionisointia varten ja jossa on koronapurkauselektrodi 20, joka on yhdistetty positiivisen polaarisuuden syöttölaitteeseen 21. Laite 19 on yhdistetty nollajännitejohtoon 7 ja putkijohdolla 22, venttiilillä 15 ja putkijohdolla 17 5 ilmavirtoja synnyttävän laitteen 13 kolmanteen poistoput-keen 13. Laite 19 on asennettu niin, että sen ulostulo suuntautuu leikkausvyöhykkeeseen työkalun 1 pinnan sivulla D. Voimansyöttölaite 21 on yhdistetty nollajännitejohtoon 7.Figure 2 shows a device for cutting machining of materials constructed in a manner similar to the device shown in Figure 1. The difference between the devices is that this device has a third device 19 (Fig. 2) for ionizing the air flow 9265-8 and having a corona discharge electrode 20 connected to a positive polarity supply device 21. The device 19 is connected to a neutral voltage line 7 and a pipeline 22, the valve 15 and the pipeline 17 5 in the third outlet pipe 13 of the air flow generating device 13. The device 19 is mounted so that its outlet faces the cutting zone on the side D of the surface of the tool 1. The power supply device 21 is connected to the zero voltage line 7.
10 ~ Ilmavirtoja synnyttävä laite 13 (kuvio 3) on paine- ilman syöttölaite, joka on yhdistetty pyörreputkeen 24 ilman erottamiseksi kuumaksi ja kylmäksi ilmaksi. Kuumail-mavirta syötetään putkijohtoa 16 pitkin, ja putkijohdot 14 ja 17 syöttävät kylmäilmavirtoja. Ilmavirtoja synnyttävä 15 laite 13 voidaan tehdä myös paineilman syöttölaitteena 23, joka on yhdistetty ilmavirran erottimeen (ei esitetty kuvioissa 1, 2 ja 3). Tässä tapauksessa ilmavirrat, joiden lämpötila vastaa ympäristön lämpötilaa, syötetään putki-johdoilla 14, 16 ja 17.The airflow generating device 13 (Fig. 3) is a compressed air supply device connected to a vortex tube 24 for separating air into hot and cold air. The hot air flow is supplied along the pipeline 16, and the pipelines 14 and 17 supply the cold air flows. The air flow generating device 13 can also be made as a compressed air supply device 23 connected to an air flow separator (not shown in Figs. 1, 2 and 3). In this case, air streams having a temperature corresponding to the ambient temperature are supplied by pipelines 14, 16 and 17.
20 Keksinnön mukainen materiaalien leikkaamalla tapah tuvaan koneistamiseen tarkoitettu laite toimii seuraavalla tavalla.The device for cutting materials by cutting according to the invention operates in the following manner.
Työstökone (ei esitetty) kytketään kiinni ja työ-kappale 18, joka koostuu esimerkiksi titaaniseoksista (ku-25 vio 1), pannaan pyörimään nuolen A esittämään suuntaan. Työkalu 1 pannaan sitten liikkumaan koneistamisen edellyttämällä tavalla. Ennen työkalun 1 koskettamista työkappa-leeseen 18 venttiilit 15 avataan laitteessa 13, joka on virtauksen erottimen käsittävä paineilman syöttölaite. 30 Paineilman syöttölaitteen 23 syöttämä ilma jakautuu tällöin kahdeksi virraksi ja erilliset ilmavirrat syötetään putkijohtoja 14 ja 16 pitkin ilmavirtojen ionisointilait-teisiin 2 ja 4.A machine tool (not shown) is turned on and the work-piece 18, for example consisting of titanium alloys (such pattern of 1 to 25), is caused to rotate in the direction of arrow A. The tool 1 is then moved as required for machining. Before contacting the tool 1 with the workpiece 18, the valves 15 are opened in a device 13, which is a compressed air supply device comprising a flow separator. The air supplied by the compressed air supply device 23 is then divided into two streams and separate air streams are supplied via pipelines 14 and 16 to the air flow ionizers 2 and 4.
Työkappaletta 18 koneistettaessa kytkentälaitteen 9 35 liikkuva kosketin 10 on yhdistettynä kiinteään kosketti- 9 92659 meen 12. Sähkövirta syötetään negatiivisen polaarisuuden syöttölaitteesta 6 tällöin laitteen 2 koronapurkauselekt-rodiin 3 ja laitteen 4 koronapurkauselektrodiin 5. Tästä johtuen laitteisiin 2 ja 4 muodostuu yksinapainen korona-5 purkaus. Ilmamolekyylit varautuvat negatiivisesti korona-purkauksessa. Lisäksi koronapurkauksessa muodostuu otsonia. Näistä toiminnoista johtuen koronapurkauksella käsitellyt ionisoidut ilmavirrat syötetään leikkausvyöhykkee-seen laitteen 2 ulostulosta työkalun kyljen puolella B ja 10 laitteen 4 ulostulosta lastun osan C suuntaan leikkausvyö-hykkeessä työkalun yläpuolella. Työkalu 1 siirretään sitten kiinni työkappaleeseen 18, ja leikkausprosessi alkaa. Leikkaamista suoritettaessa tuottavuus on hyvä, koska kahden ionisoidun ilmavirran syöttäminen edellä mainittuihin 15 suuntiin takaa lämmön tehokkaan poistamisen koneistetuista pinnoista ja niiden voitelun. Lisäksi ionisoitu ja otsonia sisältävä ilma, joka suunnataan lastun osaan C työkalun yläpuolella, tehostaa lastun haurastumista ja murtumista ja pidentää näin työkalun 1 käyttöikää.When machining the workpiece 18, the movable contact 10 of the switching device 9 35 is connected to a fixed contact 9 92659 12. An electric current is then supplied from the negative polarity supply device 6 to the corona discharge electrode 3 of the device 2 and the corona discharge electrode 5 of the device 4. . Air molecules are negatively charged in a Korona discharge. In addition, ozone is formed in the corona discharge. Due to these operations, the corona discharge treated ionized air streams are fed to the cutting zone from the outlet of the device 2 on the side of the tool B and from the outlet of the device 4 in the direction of the chip portion C in the cutting zone above the tool. The tool 1 is then transferred to the workpiece 18, and the cutting process begins. When performing cutting, productivity is good because the supply of two ionized air streams in the above-mentioned directions ensures efficient removal of heat from machined surfaces and their lubrication. In addition, the ionized and ozone-containing air directed at the chip portion C above the tool enhances the embrittlement and fracture of the chip, thus extending the life of the tool 1.
20 Kytkentälaitteen 9 liikkuva kosketin 10 voidaan myös yhdistää kiinteään koskettimeen 11, esimerkiksi koneistettaessa sellaisia työkappaleita, jotka on tehty korkean lämpötilan omaavista materiaaleista. Sähkövirta syötetään tällöin laitteen 4 elektrodiin 5 vaihtovirran syöt-25 tölaitteesta 8. Tämä aiheuttaa vaihtovirtakoronapurkauksen muodostumisen laitteeseen 4. Ilmamolekyylit varautuvat tällöin vuorotellen, ja otsonin muodostuminen tehostuu edellä selostettuun prosessiin verrattuna. Syötettäessä ilmavirtaa, joka on ionisoitu vuorottaisen polaarisuuden 30 omaavalla koronapurkausalueella, parantaa leikkausproses- sin tuottavuutta varsinkin korkean lämpötilan omaavia seoksia koneistettaessa.The movable contact 10 of the coupling device 9 can also be connected to a fixed contact 11, for example when machining workpieces made of high-temperature materials. The electric current is then supplied to the electrode 5 of the device 4 from the alternating current supply device 25. This causes the formation of an alternating current corona discharge in the device 4. The air molecules then charge alternately, and the formation of ozone is intensified compared to the process described above. Feeding an air stream ionized in a corona discharge region of alternating polarity 30 improves the productivity of the cutting process, especially when machining high temperature alloys.
Kun leikkaaminen on suoritettu, työkalu 1 irrotetaan työkappaleesta 18, voimansyötöt 6 ja 8 kytketään ir-35 ti, laitteen 13 venttiilit 15 suljetaan, työstökone kytke- 10 92659 tään irti, valmis työkappale 18 irrotetaan koneesta ja sen tilalle pannaan seuraava työkappale 18. Työprosessi toistuu sen jälkeen.When the cutting is completed, the tool 1 is disconnected from the workpiece 18, the power supplies 6 and 8 are disconnected, the valves 15 of the device 13 are closed, the machine tool is disconnected, the finished workpiece 18 is disconnected from the machine and replaced by the next workpiece 18. The work process is repeated after that.
Laite 13 (kuvio 3) voi olla pyörreputkella 24 va-5 rustettu syöttölaite 23. Tässä rakenteessa kylmäilmavirta syötetään putkijohdolla 14 ja kuumailmavirta syötetään putkijohdolla 16. Tämä saa aikaan kylmän ionisoidun ilman syöttämisen työkalun kylkisivulla B tehostaen työkalun jäähdyttämistä ja pidentäen sen käyttöikää. Kun kuumaa 10 ionisoitua ilmaa käsittävä virta syötetään lastun osan C suuntaan työkalun yläpuolella, luodaan olosuhteet lastun muodostamiseksi hauraaksi ja murtuvaksi hyvin monissa koneistettavissa materiaaleissa ja pystytään pidentämään työkalun 1 käyttöikää. Tämä parantaa myös leikkausproses-15 sin tuottavuutta.The device 13 (Fig. 3) may be a supply device 23 provided with a vortex tube 24. In this construction, the cold air flow is supplied by the pipeline 14 and the hot air flow is supplied by the pipeline 16. This provides cold ionized air supply to the tool side B, enhancing tool cooling and extending tool life. When a stream of hot ionized air 10 is fed in the direction of the chip portion C above the tool, conditions are created to make the chip brittle and fracturable in a wide variety of machinable materials, and the life of the tool 1 can be extended. This also improves the productivity of the cutting process.
Kuviossa 2 esitetyn laitteen toiminta vastaa kuviossa 1 esitettyä toimintaa. Näiden laitteiden erona on tällöin, että syötettäessä ilmavirtoja ja sähkövirtaa laitteisiin 2 ja 4 kolmas venttiili 15 on auki ja kolmas 20 ilmavirta syötetään putkijohtoa 22 pitkin laitteeseen 19.The operation of the device shown in Figure 2 corresponds to the operation shown in Figure 1. The difference between these devices is that when the air currents and electric current are supplied to the devices 2 and 4, the third valve 15 is open and the third air flow 20 is supplied via the pipeline 22 to the device 19.
Positiivisen polaarisuuden syöttölaite 21 kytketään kiinni ja ionisoitua ilmaa käsittävä virta syötetään laitteen 19 ulostulosta leikkausvyöhykkeeseen D työkalun kyljen puolella. Kun leikkausprosessi suoritetaan syöttämällä kolmas 25 ionisoitua ilmaa käsittävä virta, varmistetaan leikkaus- vyöhykkeen lisäjäähdytys ja työkalun pinnan lisävoitelu, ja työkalun käyttöikä pitenee, nimenomaan käytettäessä sellaisia työkaluja, jotka on valmistettu tietyistä kovista seoksista, jolloin leikkaamalla tapahtuvan koneistami-30 sen tuottavuus paranee.The positive polarity feeder 21 is connected and a stream comprising ionized air is fed from the outlet of the device 19 to the cutting zone D on the side of the tool. When the cutting process is performed by supplying a third stream of ionized air, additional cooling of the cutting zone and additional lubrication of the tool surface are ensured, and the tool life is extended, especially with tools made of certain hard alloys, thus improving the productivity of cutting machining.
Jos laite 13 (kuvio 3) on pyörreputken 24 käsittävä syöttölaite 23, kylmäilmavirta syötetään pyörreputken 24 ulostulosta putkijohtoa 22 pitkin. Tämä laiterakenne takaa työkalun 1 lisäjäähtymisen sen pinnan puolella ja parantaa 35 leikkauksella tapahtuvan koneistamisen tuottavuutta.If the device 13 (Fig. 3) is a supply device 23 comprising a vortex tube 24, the cold air flow is supplied from the outlet of the vortex tube 24 via a pipeline 22. This device structure ensures additional cooling of the tool 1 on its surface side and improves the productivity of machining by cutting.
11 92659 Tämän vuoksi keksinnön mukaan pystytään lisäämään leikkausprosessin tuottavuutta, koska leikkausprosessi tapahtuu pitkäikäisellä työkalulla 1, ionisoitua ilmaa käsittäviä ilmavirtoja syötetään leikkausvyöhykkeeseen, 5 niin että taataan lämmön tehokas poistaminen koneistetusta pinnasta ja sekä koneistettujen pintojen että leikkauspin-tojen tehokas voitelu, lastun muuttuminen hauraaksi ja murtuminen ja poistettavan materiaalikerroksen lujuuden heikkeneminen.11 92659 Therefore, according to the invention, it is possible to increase the productivity of the cutting process, since the cutting process takes place with a long-life tool 1, air currents comprising ionized air are fed to the cutting zone 5, ensuring efficient removal of heat from the machined surface and efficient lubrication of both machined surfaces and and deterioration of the strength of the layer of material to be removed.
10 Teollinen soveltuvuus10 Industrial applicability
Keksintöä voidaan soveltaa materiaalien leikkaamalla tapahtuvaan koneistamiseen.The invention can be applied to the machining of materials by cutting.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU894744734A RU1770100C (en) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | Equipment for material treatment |
| SU4744734 | 1989-10-03 | ||
| PCT/SU1990/000135 WO1991004811A1 (en) | 1989-10-03 | 1990-05-28 | Device for processing materials by cutting |
| SU9000135 | 1990-05-28 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI913709A0 FI913709A0 (en) | 1991-08-02 |
| FI92659B true FI92659B (en) | 1994-09-15 |
| FI92659C FI92659C (en) | 1994-12-27 |
Family
ID=21472367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI913709A FI92659C (en) | 1989-10-03 | 1991-08-02 | Apparatus for machining material by cutting |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT398398B (en) |
| CZ (1) | CZ279039B6 (en) |
| DE (1) | DE4091687T (en) |
| FI (1) | FI92659C (en) |
| GB (1) | GB2243319B (en) |
| HU (1) | HU212532B (en) |
| IT (1) | IT1243292B (en) |
| RU (1) | RU1770100C (en) |
| SE (1) | SE469011B (en) |
| WO (1) | WO1991004811A1 (en) |
| YU (1) | YU47384B (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2037388C1 (en) * | 1992-10-07 | 1995-06-19 | Изяслав Дмитриевич Ахметзянов | Cutting zone cooling method and apparatus |
| SE520088C2 (en) | 2000-04-06 | 2003-05-20 | Skf Sverige Ab | Method for chip cutting machining of a workpiece |
| ITMO20060220A1 (en) * | 2006-07-07 | 2006-10-06 | Scm Group Spa | MACHINE TOOL |
| RU2677441C1 (en) * | 2016-06-14 | 2019-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный университет" | Method of cutting tool cooling and lubing |
| JP2019018303A (en) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 株式会社デンソー | Cutting device |
| EP4274706A1 (en) * | 2021-01-07 | 2023-11-15 | Oy Ece Eco Cooling Engineering Ltd | A method and apparatus for harmonized energy on the workpiece machining zone |
| IT202100002372A1 (en) * | 2021-02-03 | 2022-08-03 | Biesse Spa | METHOD AND MACHINE FOR PROCESSING PANELS OF WOOD, PLASTIC MATERIAL, GLASS OR SIMILAR |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3224497A (en) * | 1963-03-26 | 1965-12-21 | Inter Probe | Method and apparatus for lowering the temperature of a heated body |
| US3670606A (en) * | 1970-10-12 | 1972-06-20 | Inter Probe | Method and apparatus for cooling the workpiece and/or the cutting tools of a machining apparatus |
| DE2139829A1 (en) * | 1971-08-09 | 1973-02-22 | Winter & Sohn Ernst | ARRANGEMENT FOR DRY LUBRICATION OF ROTATING CHIPPING TOOLS |
| DE2156436A1 (en) * | 1971-11-13 | 1973-05-17 | Rudolf Dr Deponte | PROCESS FOR COOLING CHIPPING TOOLS IN MACHINE TOOLS |
| JPS533814B2 (en) * | 1973-10-06 | 1978-02-10 | ||
| DE2936130A1 (en) * | 1979-09-07 | 1981-03-19 | Klemens 5960 Olpe Zimmermann | Machine tool coolant supply system - allows compressed air to be blown onto tool simultaneously with liquid |
| SU1483205A1 (en) * | 1987-06-27 | 1989-05-30 | Институт общей и неорганической химии им.Н.С.Курнакова | Device for treating damp air |
-
1989
- 1989-10-03 RU SU894744734A patent/RU1770100C/en active
-
1990
- 1990-05-28 WO PCT/SU1990/000135 patent/WO1991004811A1/en active IP Right Grant
- 1990-05-28 AT AT0901090A patent/AT398398B/en not_active IP Right Cessation
- 1990-05-28 DE DE19904091687 patent/DE4091687T/de not_active Ceased
- 1990-05-28 HU HU907509A patent/HU212532B/en not_active IP Right Cessation
- 1990-10-02 CZ CS904797A patent/CZ279039B6/en unknown
- 1990-10-03 IT IT04170390A patent/IT1243292B/en active IP Right Grant
- 1990-10-03 YU YU217190A patent/YU47384B/en unknown
-
1991
- 1991-06-03 SE SE9101683A patent/SE469011B/en not_active IP Right Cessation
- 1991-06-03 GB GB9111852A patent/GB2243319B/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-08-02 FI FI913709A patent/FI92659C/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9111852D0 (en) | 1991-07-24 |
| ATA901090A (en) | 1994-04-15 |
| WO1991004811A1 (en) | 1991-04-18 |
| HU907509D0 (en) | 1991-08-28 |
| HUT58575A (en) | 1992-03-30 |
| YU47384B (en) | 1995-01-31 |
| CS479790A3 (en) | 1992-02-19 |
| GB2243319B (en) | 1994-05-04 |
| IT9041703A1 (en) | 1992-04-03 |
| GB2243319A (en) | 1991-10-30 |
| YU217190A (en) | 1994-01-20 |
| SE469011B (en) | 1993-05-03 |
| FI92659C (en) | 1994-12-27 |
| SE9101683L (en) | 1991-06-03 |
| HU212532B (en) | 1996-07-29 |
| AT398398B (en) | 1994-11-25 |
| FI913709A0 (en) | 1991-08-02 |
| SE9101683D0 (en) | 1991-06-03 |
| IT9041703A0 (en) | 1990-10-03 |
| DE4091687T (en) | 1991-11-21 |
| CZ279039B6 (en) | 1994-12-15 |
| IT1243292B (en) | 1994-05-26 |
| RU1770100C (en) | 1992-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2522401C2 (en) | Indirect cooling of rotary cutting tool | |
| TW533106B (en) | Work machining method | |
| FI92659B (en) | Apparatus for machining material by cutting | |
| JP6865531B2 (en) | Electrodes for electrolytic corrosion processing system | |
| Boopathi et al. | Experimental comparative study of near‐dry wire‐cut electrical discharge machining (WEDM) | |
| Radhika et al. | Multi-objective optimization of EDM parameters using grey relation analysis | |
| Yu et al. | Multi-channel aerosol dielectric electrical discharge machining ablation based on discrete electrode | |
| Zhu et al. | Electrical discharge machining of semiconductor materials: A review | |
| Pellegrini et al. | Evaluation of the sustainability of the micro-electrical discharge milling process | |
| Gohil et al. | A study on the effect of tool electrode thickness on MRR, and TWR in electrical discharge turning process | |
| Khafizov et al. | Influence of roughness on operational properties of details | |
| Singh et al. | Electrical discharge drilling of D3 die steel using air assisted rotary tubular electrode | |
| CZ139594A3 (en) | Method of cooling metal cutting zone and apparatus for making the same | |
| CN209773659U (en) | Plane electric spark processing device | |
| Kumar | Estimation of Crystallite Size, Lattice strain and Micro Residual Stresses by FWHM method and impact of Feed rates on Residual stresses | |
| Wu et al. | Ultrasonic assisted electrolytic grinding of titanium alloy Ti-6Al-4V | |
| RU2287419C2 (en) | Apparatus for preparing ionized and ozonized cutting fluids | |
| Husshini et al. | Current summary of surface integrity when machining Inconel 718 under different cooling and lubrication strategies | |
| KR20070003931A (en) | Method for cooling down a cutting area | |
| Hakim et al. | ECD tooling design | |
| JP5635768B2 (en) | Workpiece clamping device to prevent machine tool damage due to electric current | |
| CN116060883A (en) | Method for machining transverse magnetic contact with fillet feature | |
| KR20230125074A (en) | Energy harmonization method and device in workpiece processing area | |
| Schmidt | Efficient deburring | |
| Verma et al. | Experimental investigation of the effects of electrode shape on ECSM performance during machining of alumina ceramics |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| MM | Patent lapsed |