RU182798U1 - Система охлаждения режущей пластины инструмента - Google Patents
Система охлаждения режущей пластины инструмента Download PDFInfo
- Publication number
- RU182798U1 RU182798U1 RU2017135915U RU2017135915U RU182798U1 RU 182798 U1 RU182798 U1 RU 182798U1 RU 2017135915 U RU2017135915 U RU 2017135915U RU 2017135915 U RU2017135915 U RU 2017135915U RU 182798 U1 RU182798 U1 RU 182798U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- heat
- cooling system
- heat exchanger
- liquid coolant
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 20
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 claims description 3
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000659 freezing mixture Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/10—Cutting tools with special provision for cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Abstract
Система охлаждения режущей пластины инструмента предназначена для универсальных металлообрабатывающих станков, оснащенных системами ЧПУ в процессе обработки металла резанием и выглаживанием для охлаждения индентора выглаживателя.
Система охлаждения режущей пластины инструмента содержит теплоизолированные быстросъемные шланги, трубопроводы для подвода охлажденного жидкого теплоносителя под режущую пластину и отвода нагретого жидкого теплоносителя через теплоизолированные каналы инструмента, насос, два теплообменника, соединенные с термоэлетрическими преобразователями. Радиатор теплообменника помещен в бак с СОТС, в котором расположена лопастная мешалка, теплообменник с охлаждаемым жидким теплоносителем соединен с расширительным баком. 1 ил.
Description
Полезная модель относятся к обработке металлов инструментом с внутренним охлаждением режущей пластины.
При обработке труднообрабатываемых металлов из-за интенсивного тепловыделения и существенного нагрева в контактной зоне происходит износ рабочих поверхностей режущей пластины, что существенно снижает ее ресурс, ухудшает шероховатость обработанной поверхности и увеличивает трудоемкость обработки вследствие уменьшения скорости резания.
Для уменьшения износа режущей пластины инструмента, обеспечения требуемой шероховатости обрабатываемой поверхности и увеличения производительности процессов применяют смазочно-охлаждающее технологическое средство (СОТС), которое отводит тепло путем как наружного полива, так и внутреннего охлаждения режущей пластины инструмента.
Известен режущий инструмент, содержащий корпус с режущим элементом, каналом подвода охлаждающего агента, а также с центральными и периферийными каналами для его отвода, отношение площади поперечного сечения каждого периферийного канала к площади поперечного сечения центрального канала выбрано в пределах 1,3…1,4 (авторское свидетельство №1816651).
Недостатком конструкции является то, что охлаждающий агент (воздух) имеет температуру окружающей среды и низкую теплоемкость. Это снижает интенсивность отвода тепла и ограничивает минимальную температуру режущей пластины.
Известно устройство для управления охлаждением резца с установленным в нем термоэлементом, содержащее последовательно соединенные термопару, установленную с возможностью измерения температуры в режущей части резца, нечеткий контроллер и управляемый генератор постоянного тока, соединенный с термоэлементом, выполненным в виде элемента Пельтье, блок активного контроля, состоящий из датчика скорости резания, датчика подачи резца и датчика силы тока, подаваемого на упомянутый термоэлемент, при этом второй вход нечеткого контроллера соединен с выходом блока активного контроля (патент №2586189).
Недостатками устройства является то, что габаритные размеры державки резца не позволяют использовать мощные элементы Пельтье, что существенно ограничивает возможности охлаждения режущей пластины инструмента. Большое количество токопроводов, подключенных к резцу делает невозможной его автоматическую замену.
Наиболее близким является выглаживающий инструмент с модулем охлаждения, содержащий корпус, в который ввинчена втулка с установленными в ней индентором с резиновой втулкой, пружиной и резиновым уплотнением, снабжен трубкой подачи охлажденного жидкого теплоносителя для подачи жидкого теплоносителя в полость индентора и трубкой отвода нагретого жидкого теплоносителя, которые через штуцеры соединены с модулем охлаждения, состоящим из насоса, откачивающего нагретый жидкий теплоноситель, двух теплообменников и термоэлектрических преобразователей, расположенных между теплообменниками и скрепленных между собой, причем трубка для подачи охлажденного жидкого теплоносителя и трубка для отвода нагретого жидкого теплоносителя соединены с первым теплообменником, а второй теплообменник соединен с системой подачи СОТС станка (патент RU №150111 U1).
Недостатком является недостаточное охлаждение инструмента из-за отсутствия теплоизоляции между охлаждаемым жидким теплоносителем и инструментом. Постоянное соединение трубок с жидким теплоносителем и инструментом затрудняет смену инструмента.
Для повышения эффективности охлаждения режущей пластины инструмента при изготовлении деталей из труднообрабатываемых материалов, уменьшения износа, обеспечения требуемого качества обрабатываемой поверхности, предлагается система охлаждения режущей пластины инструмента, которая содержит трубопроводы для подвода охлажденного жидкого теплоносителя и отвода нагретого жидкого теплоносителя, насос, два теплообменника, соединенные с термоэлетрическими преобразователями. Система содержит быстросъемные теплоизолированные шланги, соединенные фитингами с теплоизолированными каналами в инструменте и теплоизолированными трубопроводами, соединенными с теплообменником с охлаждаемым жидким теплоносителем, второй теплообменник выполнен в виде радиатора и помещен в бак с СОТС станка, в котором расположена лопастная мешалка, теплообменник с охлаждаемым жидким теплоносителем соединен с расширительным баком.
Новые признаки системы охлаждения повышают эффективность охлаждения материала режущей пластины инструмента в зоне контакта за счет значительного снижения температуры жидкого теплоносителя на поверхности соприкосновения с режущей пластиной или увеличения объема прокачиваемого жидкого теплоносителя. Быстросъемные теплоизолированные шланги, соединяющие инструмент с системой охлаждения, позволяют оперативно производить смену инструмента (например, резец на выглаживатель для выполнения операции выглаживания) на другой инструмент, имеющий фитинги для соединения с системой охлаждения и каналы для подвода и отвода жидкого теплоносителя.
Система охлаждения режущей пластины инструмента является стационарной, встроенной в станок. Обладает минимальными габаритами (не занимает место около станка). Использование бака с СОТС станка для охлаждения радиатора позволяет уменьшить размеры теплообменника.
На фиг. 1 изображена система охлаждения режущей пластины инструмента.
Система охлаждения режущей пластины инструмента 1 для обработки металла содержит быстросъемные теплоизолированные шланги 3, соединенные фитингами 2 с теплоизоляционным трубопроводом 4, подводящим охлажденный жидкий теплоноситель и теплоизоляционным трубопроводом 5, отводящим нагретый жидкий теплоноситель, насос 6, установленный на теплоизоляционном трубопроводе 4; теплообменник 7 с жидким теплоносителем, вторая часть которого выполнена в виде радиатора 8, соединен с термоэлектрическими преобразователи (Пельтье) 9 (например болтами); расширительный бак 10, лопастную мешалку 11. Вторая часть теплообменника 8 установлена в баке 12 с СОТС станка. Лопастная мешалка 11 установлена в баке 12 с СОТС станка под радиатором для повышения эффективности охлаждения. Расширительный бак 10 предназначен для компенсации изменений объема жидкого теплоносителя при его нагреве или охлаждении и для заправки системы охлаждения жидким теплоносителем через закрываемое отверстие в крышке бака. Державка инструмента 1 содержит режущую пластину 13, закрепленную на корпусе инструмента держателем (на фиг. не показан), теплоизолированный канал 14 для подвода охлажденного жидкого теплоносителя под режущую пластину 13 и теплоизолированный канал 15 для отвода нагретого жидкого теплоносителя в теплообменник 7.
Работает система охлаждения режущей пластины инструмента следующим образом.
Устанавливают заготовку детали 16 из стали 20X13 с наплавленной поверхностью из нержавеющей стали 20X13 с твердостью 43HRC в токарно-фрезерном центре MULTUSB300W, к инструменту 1 быстроразъемными фитингами 2 крепят быстросъемные теплоизолированные шланги 3, закрепляют их на теплоизолированных трубопроводах 4 и 5. Радиатор 8 теплообменника 7, соединенного с термоэлектрическими преобразователями (Пельтье) 9, устанавлен в баке 12 с СОТС токарно-фрезерного центра таким образом, чтобы радиатор 8 был погружен в СОТС бака 12. Подают питание на термоэлектрические преобразователи (Пельтье) 9, насос 6 закачивает охлажденный жидкий теплоноситель в канал 14 для подвода охлажденного жидкого теплоносителя к поверхности режущей пластины 13. Включают токарно-фрезерный центр. Инструмент 1 подводят к заготовке 16, сообщают инструменту 1 и заготовке 16 движения в соответствии с заданными параметрами режима обработки. Скорость 300 м/мин, подача 0,3 мм/об., параметры процесса задавались программно. Нагретый жидкий теплоноситель (низкозамерзающая смесь воды и спирта в пропорции 1:1) возвращается по каналу 15 в теплообменник 7, охлаждается термоэлектрическими преобразователями (Пельтье) 9, который охлаждается радиатором 8.
В результате обработки сформирована поверхность Ra=0,6 мкм. Охлаждение рабочей поверхности режущей пластины RNMN120400S 02020 CBN600 фирмы Seko инструмента до +5°С позволяет снизить износ инструмента и повысить производительность процесса на 25% за счет повышения скорости резания и эффективного охлаждения режущей пластины в зоне контакта, обеспечить уменьшение шероховатости поверхности, сократить расход СОТС и увеличить срок службы инструмента в 1,5 раза.
Claims (1)
- Устройство для охлаждения режущей пластины инструмента, содержащее трубопроводы для подвода охлажденного жидкого теплоносителя и отвода нагретого жидкого теплоносителя, элементы для соединения упомянутых трубопроводов с каналами инструмента для подвода и отвода жидкого теплоносителя, насос и теплообменник, соединенные соответствующим образом с упомянутыми трубопроводами, отличающееся тем, что элементы для соединения трубопроводов с каналами инструмента выполнены в виде теплоизолированных быстросъемных шлангов с фитингами, при этом трубопроводы выполнены теплоизолированными, а теплообменник снабжен закрепленным на нем термоэлектрическим преобразователем для охлаждения жидкого теплоносителя, причем преобразователь выполнен с радиатором с возможностью его размещения в баке с СОТС станка, имеющим лопастную машину.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017135915U RU182798U1 (ru) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | Система охлаждения режущей пластины инструмента |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017135915U RU182798U1 (ru) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | Система охлаждения режущей пластины инструмента |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017126943U Division RU182799U1 (ru) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | Система охлаждения режущей пластины инструмента |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU182798U1 true RU182798U1 (ru) | 2018-09-03 |
Family
ID=63467695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017135915U RU182798U1 (ru) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | Система охлаждения режущей пластины инструмента |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU182798U1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200384591A1 (en) * | 2019-06-06 | 2020-12-10 | Fanuc Corporation | Machine tool and system |
| RU2752492C1 (ru) * | 2020-07-06 | 2021-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ и устройство управления термоэлементом |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1230799A1 (ru) * | 1984-03-22 | 1986-05-15 | Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова | Резец с внутренним охлаждением |
| SU1311856A1 (ru) * | 1985-10-02 | 1987-05-23 | Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше | Резец |
| SU1426750A1 (ru) * | 1987-03-18 | 1988-09-30 | Тольяттинский политехнический институт | Металлообрабатывающий инструмент с охлаждением |
| US4848198A (en) * | 1988-04-21 | 1989-07-18 | Kennametal Inc. | Chip breaking tool holder |
| WO2010096014A1 (en) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | Seco Tools Ab | Cutting tool and cutting insert with fluid flow structures |
| RU150111U1 (ru) * | 2014-07-24 | 2015-01-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Предприятие "Сенсор" | Выглаживающий инструмент с модулем охлаждения |
-
2017
- 2017-10-09 RU RU2017135915U patent/RU182798U1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1230799A1 (ru) * | 1984-03-22 | 1986-05-15 | Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова | Резец с внутренним охлаждением |
| SU1311856A1 (ru) * | 1985-10-02 | 1987-05-23 | Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше | Резец |
| SU1426750A1 (ru) * | 1987-03-18 | 1988-09-30 | Тольяттинский политехнический институт | Металлообрабатывающий инструмент с охлаждением |
| US4848198A (en) * | 1988-04-21 | 1989-07-18 | Kennametal Inc. | Chip breaking tool holder |
| WO2010096014A1 (en) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | Seco Tools Ab | Cutting tool and cutting insert with fluid flow structures |
| RU150111U1 (ru) * | 2014-07-24 | 2015-01-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Предприятие "Сенсор" | Выглаживающий инструмент с модулем охлаждения |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20200384591A1 (en) * | 2019-06-06 | 2020-12-10 | Fanuc Corporation | Machine tool and system |
| US12030145B2 (en) * | 2019-06-06 | 2024-07-09 | Fanuc Corporation | Machine tool and system |
| RU2752492C1 (ru) * | 2020-07-06 | 2021-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Способ и устройство управления термоэлементом |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU182798U1 (ru) | Система охлаждения режущей пластины инструмента | |
| RU181447U1 (ru) | Система охлаждения режущей пластины инструмента | |
| MY184959A (en) | Cold-water generating tank, and water cooler equipped with same | |
| SG10201901723VA (en) | Constant temperature water supply apparatus | |
| JP2013052493A (ja) | 機械加工装置およびそれを用いた機械加工方法 | |
| JP2007003154A (ja) | 恒温器 | |
| RU182799U1 (ru) | Система охлаждения режущей пластины инструмента | |
| RU150111U1 (ru) | Выглаживающий инструмент с модулем охлаждения | |
| CN210968079U (zh) | 机床床身冷却循环装置 | |
| RU2446926C1 (ru) | Инструмент для фрикционной сварки перемешиванием | |
| CN206684592U (zh) | 一种油循环温度控制器 | |
| CN107398608B (zh) | 一种工件圆周表面电解蚀刻装置 | |
| CN212079452U (zh) | 柴油发电机组散热结构 | |
| CN209349959U (zh) | 冷却液双系统机床 | |
| CN207577952U (zh) | 一种用于车床的工件夹紧装置 | |
| CN102101327A (zh) | 多线切割机水冷却方法及装置 | |
| RU131711U1 (ru) | Выглаживающий инструмент для наноструктурирования поверхностного слоя деталей | |
| RU179894U1 (ru) | Резец | |
| CN218253578U (zh) | 一种便携式焊接冷却装置 | |
| RU2637548C1 (ru) | Плазмотрон | |
| RU129443U1 (ru) | Выглаживающий инструмент с охлаждением индентора | |
| RU175079U1 (ru) | Резец с комбинированным охлаждением | |
| JP2008188687A (ja) | 焼き嵌め式ツールホルダの冷却用アダプタ | |
| CN202539780U (zh) | 一种新型等离子切割机 | |
| RU192903U1 (ru) | Сменная инструментальная пластина для твердого точения |