RU183364U1

RU183364U1 - Cutter Cooling Module

Info

Publication number: RU183364U1
Application number: RU2018109119U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Юрьевич Дубров; Бесик Чохоевич Месхи; Владимир Лаврентьевич Гапонов; Владимир Иванович Гаршин; Александр Николаевич Чукарин; Максим Дмитриевич Осаченко
Priority date: 2018-03-14
Filing date: 2018-03-14
Publication date: 2018-09-19

Abstract

Полезная модель относится к механической обработке резанием конструкционных материалов, в частности к токарным сборным резцам, оснащенных сменными многогранными пластинами (СМП).Технической задачей является охлаждение резца, стабилизация температуры резания и как следствие - повышение его стойкости и улучшение качества обработанной поверхности детали.Техническая задача достигается тем, что модуль охлаждения содержит медное кольцо, тепловую трубу, корпус, заполненный плавящимся веществом, магнитные кольца, закрепленные на корпусе.Модуль охлаждения резца функционирует благодаря применению конструкции для отведения тепла через контейнер с плавящимся веществом и тепловую трубу, заполненную легкокипящей жидкостью.Сущность состоит в конструкции, обеспечивающей реализацию2-х фазовых переходов: плавления легкоплавкого сплава в специальном контейнере и кипения легкокипящей жидкости в тепловой трубе. Обе названные детали конструкции служат теплоотводами.The utility model relates to the machining of structural materials, in particular to prefabricated turning tools equipped with replaceable polyhedral inserts (SMP). The technical task is to cool the tool, stabilize the cutting temperature and, as a result, increase its resistance and improve the quality of the machined surface of the part. Technical task achieved by the fact that the cooling module contains a copper ring, a heat pipe, a housing filled with a melting substance, magnetic rings mounted on the housing. The cutter cooling barrel functions due to the use of a design to remove heat through a container with a melting substance and a heat pipe filled with low-boiling liquid. The essence consists in a design that ensures the implementation of 2 phase transitions: melting the low-melting alloy in a special container and boiling the low-boiling liquid in the heat pipe. Both of these structural details serve as heat sinks.

Description

Полезная модель относится к механической обработке резанием конструкционных материалов, в частности к токарным сборным резцам, оснащенных сменными многогранными пластинами (СМП).The utility model relates to machining of structural materials, in particular to turning precast cutters equipped with replaceable polyhedral inserts (SMP).

Известен охладитель по режущей пластине, содержащей двухслойную вставку с режущим слоем из сверхтвердого поликристаллического материала на металлической подкладке, закрепленную в гнезде корпуса, причем в свободное пространство между вставкой и боковой стенкой гнезда помещен охладитель в виде смеси медного порошка и связующего вещества. (Патент RU №2185935, МПК В23В 27/18, опубл. 27.07.2002 г.).A cooler is known for a cutting insert containing a two-layer insert with a cutting layer of superhard polycrystalline material on a metal lining mounted in a housing socket, and a cooler in the form of a mixture of copper powder and a binder is placed in the free space between the insert and the side wall of the socket. (Patent RU No. 2185935, IPC В23В 27/18, publ. July 27, 2002).

Недостатком данного охладителя является значительно более высокое тепловое сопротивление порошка с связующим веществом, что уменьшает теплопередачу.The disadvantage of this cooler is the significantly higher thermal resistance of the powder with a binder, which reduces heat transfer.

Известен теплоотвод по сборному режущему инструменту, содержащему режущую пластину, опорную пластину, державку, прижим и выполненный теплоотвод в виде футляра из материала с высокой теплопроводностью (например, медь или алюминий), расположенный по обе стороны от режущей кромки и заполненный охладителем – легкоплавким сплавом, например, сплавом Вуда, сплавом Розе и др. (Патент RU №99363, МПК В23В 27/16, опубл. 20.11.2010г.).A heat sink is known for a prefabricated cutting tool comprising a cutting plate, a support plate, a holder, a clamp and a heat sink made in the form of a case made of a material with high thermal conductivity (for example, copper or aluminum), located on both sides of the cutting edge and filled with a cooler - fusible alloy, for example, Wood alloy, Rose alloy, etc. (Patent RU No. 99363, IPC V23V 27/16, publ. 11/20/2010).

Недостатком данного теплоотвода является пониженная механическая прочность футляра и отсутствие его защиты от стружки.The disadvantage of this heat sink is the reduced mechanical strength of the case and the absence of its protection against chips.

Технической задачей является охлаждение резца, стабилизация температуры резания и как следствие - повышение его стойкости и улучшение качества обработанной поверхности детали.The technical problem is the cooling of the cutter, stabilization of the cutting temperature and, as a result, an increase in its resistance and an improvement in the quality of the machined surface of the part.

Техническая задача достигается тем, что модуль охлаждения содержит медное кольцо, тепловую трубу, корпус, заполненный легкоплавким веществом, магнитные кольца, закрепленные на корпусе модуля. The technical problem is achieved in that the cooling module contains a copper ring, a heat pipe, a housing filled with fusible material, magnetic rings fixed to the module housing.

На фиг. 1 представлен сборный токарный резец с модулем охлаждения.In FIG. 1 shows a precast turning tool with a cooling module.

На фиг. 2 изображен модуль охлаждения токарного резца.In FIG. 2 shows a cooling module for a turning tool.

Модуль охлаждения сборного токарного резца содержит медное кольцо 3, тепловую трубу 2, корпус 1, заполненный плавящимся веществом, магнитные диски 4, закрепленные на корпусе 1.The cooling module assembly lathe cutter contains a copper ring 3, a heat pipe 2, a housing 1 filled with a melting substance, magnetic disks 4, mounted on the housing 1. Режущий инструмент, представленный на фиг. 1 содержит сборный резец, состоящий из корпуса резца (на фиг. не обозначен), опорной пластины 5, режущей пластины 6, штифта 7, клина 8, винта 9 и модуля охлаждения.The cutting tool shown in FIG. 1 contains an assembly cutter consisting of a cutter body (not shown in FIG.), A support plate 5, a cutting plate 6, a pin 7, a wedge 8, a screw 9 and a cooling module.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Для работы устройства в корпусе 1 размещают легкоплавкий сплав, например, сплав Розе, а тепловую трубу 2 заполняют легкокипящей жидкостью (например вода, спирт, ацетон). При работе режущей пластины 6 тепло от нее через медное кольцо 3 передается тепловой трубе 2. Жидкость вскипает и полученное тепло предается к легкоплавкому веществу. Процесс плавления вещества происходит при постоянной температуре. При этом тепло передается через магнитные кольца 4 и плоскую поверхность корпуса 1 к корпусу резца. В процессе непрерывного перехода тепла от режущей пластины 6 через тепловую трубу 2 и легкоплавкое вещество в расплавленном состоянии к корпусу резца, осуществляется термостабилизация процесса резания твердообрабатываемых конструкционных материалов. В результате значительно уменьшается износ режущих пластин 6 и, как следствие, увеличивается его стойкости и улучшается качество обработанной поверхности детали. Магнитные кольца 4 выполняют роль теплоотвода и, одновременно, крепления хвостовой части модуля к корпусу резца.To operate the device, a low-melting alloy, for example, a Rose alloy, is placed in the housing 1, and the heat pipe 2 is filled with a low-boiling liquid (e.g. water, alcohol, acetone). During operation of the cutting insert 6, heat from it through the copper ring 3 is transferred to the heat pipe 2. The liquid boils and the resulting heat is transferred to the fusible substance. The process of melting of the substance occurs at a constant temperature. In this case, heat is transmitted through the magnetic rings 4 and the flat surface of the housing 1 to the body of the cutter. In the process of continuous heat transfer from the cutting insert 6 through the heat pipe 2 and the low-melting substance in the molten state to the cutter body, the stabilization of the cutting process of hard-machined structural materials is carried out. As a result, the wear of the cutting inserts 6 is significantly reduced and, as a result, its durability is increased and the quality of the machined surface of the part is improved. Magnetic rings 4 act as a heat sink and, at the same time, attach the tail of the module to the cutter body.

Claims

A module for cooling a prefabricated turning tool, comprising a housing configured to attach a tool to the housing and filled with a low-melting alloy, characterized in that it is provided with a heat pipe placed on the body filled with low-boiling liquid and a copper ring located on the heat pipe with the possibility of heat transfer from the cutting insert of the cutter, and magnetic disks fixed to the module body for attachment to the tool body.