RU2367556C2 - Способ подачи смазочно-охлаждающих технологических средств - Google Patents
Способ подачи смазочно-охлаждающих технологических средств Download PDFInfo
- Publication number
- RU2367556C2 RU2367556C2 RU2007141450/02A RU2007141450A RU2367556C2 RU 2367556 C2 RU2367556 C2 RU 2367556C2 RU 2007141450/02 A RU2007141450/02 A RU 2007141450/02A RU 2007141450 A RU2007141450 A RU 2007141450A RU 2367556 C2 RU2367556 C2 RU 2367556C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- workpiece
- cutting
- ionized
- gas stream
- Prior art date
Links
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
- B23Q11/1038—Arrangements for cooling or lubricating tools or work using cutting liquids with special characteristics, e.g. flow rate, quality
- B23Q11/1061—Arrangements for cooling or lubricating tools or work using cutting liquids with special characteristics, e.g. flow rate, quality using cutting liquids with specially selected composition or state of aggregation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Abstract
Способ включает подачу в зону резания ионизированного в поле коронного разряда газового потока. Для повышения эффективности обработки одновременно с подачей в зону резания ионизированного газового потока с температурой 40-80°С на поверхность детали подают поток распыленной жидкости, причем пятно контакта потока распыленной жидкости с поверхностью обрабатываемой детали расположено за пределами пятна контакта ионизированного газового потока. 1 ил.
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к механической обработке металлов, в частности к способам подачи смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) и их компонентов.
Известен способ подачи СОТС, включающий подачу в зону резания ионизированной распыленной жидкости [а.с. СССР №210609, МПК В23b 1/00, опубл. 1968.11.06]. В основу способа положен процесс предварительной аэрации СОТС. В качестве жидкой среды используют дистиллированную воду или растворы на ее основе, подаваемые в количестве около 500 г/ч. Основным недостатком этого способа является невысокая стойкость инструмента, обусловленная низкой химической активностью СОТС. В соответствии с этим способом электроды расположены на пути движения распыленной СОТС. Относительно высокая влажность и низкая температура СОТС, которые необходимы для эффективного отвода тепла из зоны резания, приводят к неблагоприятным условиям образования электрического разряда. При этом существенно снижается концентрация ионизированных частиц в СОТС, что приводит к снижению эффективности резания. Кроме того, попадание на поверхность детали частиц распыленной жидкости мешает взаимодействию активных молекул ионизированного газа с ювенильными поверхностями и снижает эффективность образования окисных пленок на них.
Известен способ, реализованный в устройстве подачи СОТС [Патент РФ 2023567, МКИ В23Q 11/10, опубл. 1994.11.30], заключающийся в подаче в зону резания распыленной смазывающе-охлаждающей жидкости, имеющей пониженную температуру за счет ее предварительного охлаждения в холодном потоке, поступающем из вихревой трубы. Недостатком данного способа является повышенная загазованность окружающего станок пространства продуктами распыленной смазывающе-охлаждающей жидкости, что приводит к недопустимому ухудшению условий труда человека. Поэтому данный способ находит применение, главным образом, на тех операциях, где раньше обработка осуществлялась всухую, а также на станках с ЧПУ, где большие расходы смазывающе-охлаждающей жидкости могут привести к выходу из строя электрооборудования и гидравлики.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ подачи СОТС, включающий подачу в зону резания ионизированного в поле коронного разряда газового потока отрицательной или положительной полярности, который могут подавать на переднюю и/или на заднюю поверхности режущего инструмента [Патент РФ 2125929, МПК В23Q 11/10, опубл. 1999.02.10].
Главным недостатком такого способа является то, что охлаждающие свойства СОТС при таком способе существенно снижаются. Это приводит к недопустимому перегреву обрабатываемой детали и инструмента, особенно на черновых операциях. Повышение влажности и снижение температуры потока СОТС, необходимые для более эффективного охлаждения обрабатываемой детали, приводят к нестабильности или невозможности образования коронного разряда.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности процесса обработки резанием за счет интенсификации функциональных свойств СОТС.
Поставленный технический результат достигается тем, что в способе подачи смазочно-охлаждающих технологических средств, включающем подачу в зону резания ионизированного в поле коронного разряда газового потока, согласно изобретению одновременно с подачей в зону резания ионизированного газового потока с температурой 40-80°С на поверхность детали подают поток распыленной жидкости, причем пятно контакта потока распыленной жидкости с поверхностью обрабатываемой детали находится за пределами пятна контакта ионизированного газового потока.
Первый компонент СОТС - ионизированный газовый поток - получают путем пропускания через ионизатор, например, воздуха. Повышение концентрации ионизированных частиц в воздухе достигается за счет создания благоприятных условий для образования коронного разряда. Воздух имеет повышенную температуру (40-80°С) и, вследствие этого, низкие значения относительной влажности. Оба фактора обусловливают более интенсивное образование ионизированных частиц в газовом потоке по сравнению с прототипом. Это, в свою очередь, повышает эффективность образования окисных пленок на ювенильных поверхностях обрабатываемой детали.
Охлаждение обрабатываемой детали осуществляется за счет второго компонента СОТС - потока распыленной в воздухе жидкости, например дистиллированной воды, подаваемой на поверхность детали при пониженной температуре 0-10°С в достаточном для эффективного охлаждения детали количестве (около 50-100 г/ч при чистовой обработке и 500-1000 г/ч при черновой обработке). Для того чтобы эффективность воздействия на деталь каждого из потоков не снизилась, необходимо, чтобы пятно контакта потока распыленной жидкости с поверхностью обрабатываемой детали находилось за пределами пятна контакта ионизированного газового потока.
Кроме того, достаточно сухой (относительная влажность около 5%) и имеющий повышенную температуру (40-80°С) поток ионизированного газа, попадая на поверхность детали, способствует интенсивному испарению влаги с поверхности детали, охлаждающей деталь и которая одновременно мешает взаимодействию активных молекул ионизированного газа с ювенильными поверхностями. Диапазон значений температуры ионизированного газового потока определяется из следующих соображений. Забор воздуха, как правило, осуществляется из атмосферы, поэтому значения его исходной температуры и влажности колеблются в некотором диапазоне. При неблагоприятных условиях, когда температура подаваемого в ионизатор воздуха около 20°С и его относительная влажность 100% подогрев воздуха до 80°С позволяет снизить его относительную влажность до 5% (значения определены по Id-диаграмме влажного воздуха Л.К.Рамзина). При благоприятных условиях, когда температура воздуха, например, 10°С и его относительная влажность 40%, для понижения относительной влажности до 5% требуется нагрев воздуха всего до 40°С.
Способ поясняется схемой, показанной на чертеже.
На схеме показаны обрабатываемая деталь 1, резец 2, сопло подачи ионизированного газа 3 и сопло подачи распыленной жидкости 4.
Ионизированный газовый поток из сопла 3 подается в зону контакта металлорежущего инструмента 2 и обрабатываемой детали 1 при температуре, которая необходима для устойчивого коронного разряда (40-80°С) и эффективной сушки поверхности детали. В непосредственной близости от зоны резания на обрабатываемую деталь 1 подается распыленная жидкость из сопла 4 в количестве 50-1000 г/ч при температуре 0-10°С, необходимой для эффективного охлаждения детали.
В данном способе теплота, выделяемая в результате силового воздействия инструмента на обрабатываемую деталь, уходит в тело самой детали. Перегрев детали исключается непрерывным съемом теплоты с поверхности детали посредством подачи на нее распыленной в воздухе жидкости, температура которой существенно ниже (на десятки градусов Цельсия), чем температура обрабатываемой детали и температуры подаваемого в зону резания ионизированного газа. Каждый из потоков имеет параметры (температуру, влажность и давление, химический состав) оптимальные для выполнения своих функций. Это позволяет повысить функциональные свойства СОТС в зоне резания и тем самым повысить эффективность резания.
Для проверки способа определялась средняя температура прутковой заготовки после ее токарной обработки. Эксперименты проводились на универсальном токарно-винторезном станке 1К62. В качестве обрабатываемой заготовки был использован цилиндрический пруток диаметром 80 мм и длиной 600 мм из стали 40Х. Подача ионизированного газового потока через сопло 3 осуществлялась на переднюю поверхность режущего инструмента при температуре 40°С.
В первом случае расход воды через сопло 4 составлял 600-700 г/ч. При непрерывном точении прутка в течение одной минуты резцом Т15К6 в режиме черновой обработки (скорость резания V=0,42 м/с, подача S=0,6 мм/об, глубина резания t=1,5 мм) средняя температура заготовки, замеренная с помощью термопары, повышалась с 21°С до 44°С и больше не росла.
Во втором случае расход воды через сопло 4 составлял 50-70 г/ч. При непрерывном точении того же прутка на чистовых режимах обработки в течение двух минут резцом из сплава Т15К6 (скорость резания V=1 м/с, подача S=1,5 мм/об, глубина резания t=0,2 мм) средняя температура прутка повышалась с 21°C до 39°С.
Повышение температуры ионизированного газового потока через сопло 3 до 80°С не вызывало существенного (более 10°С) дополнительного нагрева обрабатываемой детали.
Claims (1)
- Способ подачи смазочно-охлаждающих технологических средств на обрабатываемую деталь, включающий подачу в зону резания ионизированного в поле коронного разряда газового потока, отличающийся тем, что ионизированный газовый поток подают в зону резания с температурой 40-80°С и одновременной подачей на поверхность обрабатываемой детали потока распыленной жидкости с расположением пятна контакта потока распыленной жидкости с поверхностью обрабатываемой детали за пределами пятна контакта с ней ионизированного газового потока.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007141450/02A RU2367556C2 (ru) | 2007-11-07 | 2007-11-07 | Способ подачи смазочно-охлаждающих технологических средств |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007141450/02A RU2367556C2 (ru) | 2007-11-07 | 2007-11-07 | Способ подачи смазочно-охлаждающих технологических средств |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007141450A RU2007141450A (ru) | 2009-05-20 |
RU2367556C2 true RU2367556C2 (ru) | 2009-09-20 |
Family
ID=41021287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007141450/02A RU2367556C2 (ru) | 2007-11-07 | 2007-11-07 | Способ подачи смазочно-охлаждающих технологических средств |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2367556C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700223C1 (ru) * | 2019-06-17 | 2019-09-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ подачи смазочно-охлаждающих технологических средств |
RU192972U1 (ru) * | 2019-06-17 | 2019-10-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Устройство для подачи смазочно-охлаждающих технологических средств |
-
2007
- 2007-11-07 RU RU2007141450/02A patent/RU2367556C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700223C1 (ru) * | 2019-06-17 | 2019-09-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ подачи смазочно-охлаждающих технологических средств |
RU192972U1 (ru) * | 2019-06-17 | 2019-10-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Устройство для подачи смазочно-охлаждающих технологических средств |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007141450A (ru) | 2009-05-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Park et al. | The effect of cryogenic cooling and minimum quantity lubrication on end milling of titanium alloy Ti-6Al-4V | |
Beravala et al. | Experimental investigations to evaluate the effect of magnetic field on the performance of air and argon gas assisted EDM processes | |
CN102601677B (zh) | 大气压冷等离子体射流辅助切削方法 | |
JP2010533601A (ja) | 薄肉成形ワークをハイブリッド加工するための装置及び方法 | |
RU2367556C2 (ru) | Способ подачи смазочно-охлаждающих технологических средств | |
CN102172833B (zh) | 基于放电诱导可控烧蚀的非导电工程陶瓷磨削加工方法 | |
Li et al. | An experimental study of radial-mode abrasive waterjet turning of steels | |
US4508950A (en) | EDM Method and apparatus using liquid hydrocarbon decomposition yielded gases and a deionized water liquid | |
RU2355548C1 (ru) | Устройство для охлаждения зоны резания металлорежущего станка | |
JP6266129B2 (ja) | 切削加工装置 | |
RU2688967C1 (ru) | Способ охлаждения зоны резания заготовок из аустенитных сталей | |
JP5636603B2 (ja) | 強アルカリ水を利用した切削加工装置及び切削加工方法 | |
JPH0751980A (ja) | 旋盤装置 | |
RU2700223C1 (ru) | Способ подачи смазочно-охлаждающих технологических средств | |
RU2355549C1 (ru) | Устройство для охлаждения зоны резания металлорежущего станка | |
RU2524871C2 (ru) | Способ охлаждения и смазки режущих инструментов | |
Guo et al. | Improving energy utilization efficiency of electrical discharge milling in titanium alloys machining | |
KR20070030195A (ko) | 캡 또는 저항 점 용접에 이용되는 전극을 세척하기 위한장치 및 방법과 저항 점 용접을 위한 장치 | |
Mahalil et al. | Performance Evaluation of Sustainable Coolant Techniques on Burnishing Process | |
RU2677441C1 (ru) | Способ охлаждения и смазки режущих инструментов | |
JP2006102828A (ja) | 気中放電加工方法及び装置 | |
SU1161299A1 (ru) | СПОСОБ ЭЛЕКТРОЭРОЗИОННОГО ШЛИФОВАНИЯ абразивными кругами на металлических связках с образованием слоя диэлектрика на обрабатываемой поверхности | |
RU2288088C2 (ru) | Способ подачи смазочно-охлаждающих технологических средств (сотс) | |
JP2005279860A (ja) | 切削チップ温度調節器 | |
RU2177866C2 (ru) | Способ подачи кислородосодержащих сотс в зону контакта металлических поверхностей |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091108 |