RU2591931C2 - Energy-saving device for cooling cutting tool - Google Patents

Energy-saving device for cooling cutting tool Download PDF

Info

Publication number
RU2591931C2
RU2591931C2 RU2013151351/02A RU2013151351A RU2591931C2 RU 2591931 C2 RU2591931 C2 RU 2591931C2 RU 2013151351/02 A RU2013151351/02 A RU 2013151351/02A RU 2013151351 A RU2013151351 A RU 2013151351A RU 2591931 C2 RU2591931 C2 RU 2591931C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cutting tool
cutting
cooling
thermoelectric
heat pipes
Prior art date
Application number
RU2013151351/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2013151351A (en
Inventor
Максим Владимирович Бобырь
Наталья Анатольевна Милостная
Сергей Анатольевич Кулабухов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2013151351/02A priority Critical patent/RU2591931C2/en
Publication of RU2013151351A publication Critical patent/RU2013151351A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2591931C2 publication Critical patent/RU2591931C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

FIELD: metal processing.
SUBSTANCE: invention relates to high-speed machining at CNC equipment, in particular to systems for cooling of cutters. Equipment for processing of parts comprises front slide, rear slide, actuators, cutting tool in cutter plate with thermal element, cooling device of cutting element and current leads. At that, cutting tool cooling is made in form of heat pipes, thermoelectric sections, operating on basis of Thomson effect and accumulator. At that, thermoelectric sections are located between heat pipes arranged above cutting zone, output of thermoelectric sections connected with input of accumulator, which output by means of current lead is connected to plate with thermal element of cutting tool.
EFFECT: reduced power consumption during cooling of cutting part of cutter.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области высокоскоростной обработки деталей на оборудовании с ЧПУ, в частности к системам охлаждения резцов.The invention relates to the field of high-speed machining of parts on CNC equipment, in particular, to cutting tool cooling systems.

Известно устройство высокоточной обработки деталей на оборудовании с ЧПУ [Патент РФ №2280540, кл. В23В 25/06, 2006 (аналог)]. Недостатком данного устройства является высокая техническая сложность, связанная с необходимостью охлаждения резца за счет механизма подачи смазочно-охлаждающей жидкости, а также сложность конструкции устройства.A device for precision machining of parts on CNC equipment is known [RF Patent No. 2280540, class. B23B 25/06, 2006 (analog)]. The disadvantage of this device is the high technical complexity associated with the need to cool the cutter due to the supply of cutting fluid, as well as the complexity of the design of the device.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство охлаждения режущего инструмента [Патент РФ №2470757, кл. В23В 11/10, 2013 (прототип)]. Основным недостатком устройства является то, что при охлаждении резца используется управляемый генератор тока, что увеличивает энергозатраты на работу устройства.Closest to the invention in technical essence is a cooling device for a cutting tool [RF Patent No. 2470757, cl. B23B 11/10, 2013 (prototype)]. The main disadvantage of the device is that when the cutter is cooled, a controlled current generator is used, which increases the energy consumption for the operation of the device.

Техническим результатом является снижение энергопотребления при охлаждении режущей части резца за счет эффекта Томпсона.The technical result is to reduce energy consumption when cooling the cutting part of the cutter due to the Thompson effect.

Техническая задача изобретения решается тем, что в энергосберегающее устройство охлаждения режущего инструмента содержащего деталь, переднюю бабку, заднюю бабку, резец, состоящий из режущей части, специальной пластины с термоэлементом и державки, резцедержатель, исполнительные механизмы оборудования с ЧПУ, токопровод и компьютер, добавлены теплоотводящие трубы, термоэлектрические секции, аккумулятор.The technical problem of the invention is solved in that in the energy-saving cooling device of the cutting tool containing the part, front headstock, tailstock, cutter, consisting of a cutting part, a special plate with a thermocouple and holder, a tool holder, actuators of CNC equipment, a current lead and a computer, heat sinks are added pipes, thermoelectric sections, battery.

В энергосберегающее устройство охлаждения режущего инструмента посредством тепловых труб отводится тепло из зоны резания. Между тепловыми трубами установлены термоэлектрические секции, которые соединены друг с другом с помощью токопроводов. Ток поступает по токопроводам в аккумулятор и дальше на специальную пластину с термоэлементом.Heat is removed from the cutting zone by means of heat pipes to the energy-saving cooling device of the cutting tool. Between the heat pipes are installed thermoelectric sections, which are connected to each other by means of conductors. The current flows through the current leads to the battery and then to a special plate with a thermocouple.

На фиг.1 представлена схема энергосберегающего устройства охлаждения режущего инструмента.Figure 1 presents a diagram of an energy-saving cooling device for a cutting tool.

Энергосберегающее устройство охлаждения режущего инструмента содержит деталь 1, переднюю бабку 2, заднюю бабку 3, резец, состоящий из режущей части 4, специальной пластины с термоэлементом 5 и державки 6, резцедержатель 7, исполнительные механизмы оборудования с ЧПУ 8, тепловые трубы 9, термоэлектрические секции 10, аккумулятор 11, токопровод 12 и компьютер 13.An energy-saving cutting tool cooling device contains a part 1, a front headstock 2, a tailstock 3, a cutter consisting of a cutting part 4, a special plate with a thermocouple 5 and a holder 6, a tool holder 7, actuators of CNC equipment 8, heat pipes 9, thermoelectric sections 10, battery 11, current lead 12 and computer 13.

Связи в энергосберегающем устройстве охлаждения режущего инструмента расположены следующим образом: выход компьютера 13 соединен с исполнительными механизмами оборудования с ЧПУ 8, которые перемещают резцедержатель 7 с закрепленным в нем резцом, состоящим из державки 6, специальной пластины с термоэлементом 5 и режущей части 4. Вход специальной пластины с термоэлементом 5 при помощи токопроводов 12 соединен с выходом аккумулятора 11. Вход аккумулятора 11 соединен с выходом термоэлектрических секций 10, установленных между тепловыми трубами 9, расположенными над обрабатываемой деталью 1, закрепленной в передней бабке 2 и задней бабке 3.The connections in the energy-saving cooling device of the cutting tool are located as follows: the output of the computer 13 is connected to the actuators of the CNC equipment 8, which move the tool holder 7 with a cutter fixed in it, consisting of a holder 6, a special plate with a thermocouple 5 and a cutting part 4. Special input plate with a thermocouple 5 using current leads 12 is connected to the output of the battery 11. The input of the battery 11 is connected to the output of thermoelectric sections 10 installed between the heat pipes 9, located above the workpiece 1, mounted in the front headstock 2 and tailstock 3.

Энергосберегающее устройство охлаждения режущего инструмента работает следующим образом. Когда происходит нагрев деталь 1 в зоне резания, уходящий теплый воздух выходит через тепловые трубы 9, между тепловыми трубами 9 установлены термоэлектрические секции 10, в которых теплый воздух (температура в зоне резания ≈250°C) нагревает одни концы спаев термоэлектрической секции 10, работающей на основе эффекта Томпсона, а холодный воздух (температура в цехе ≈22°C) охлаждает другие концы спаев термоэлектрической секции 10. Происходит получение термоЭДС. В результате чего выработанный ток поступает по токопроводу в аккумулятор 11. Из аккумулятора 11 ток посредством токопровода 12 поступает на специальную пластину с термоэлементом 5. При этом происходит охлаждение режущей части резца 4 без дополнительного потребления энергии, так как энергия вырабатывается за счет повышения температуры в зоне резания.Energy-saving cooling device of the cutting tool operates as follows. When part 1 is heated in the cutting zone, the outgoing warm air exits through the heat pipes 9, thermoelectric sections 10 are installed between the heat pipes 9, in which warm air (temperature in the cutting zone ≈250 ° C) heats one end of the junctions of the thermoelectric section 10 operating based on the Thompson effect, and cold air (workshop temperature ≈22 ° C) cools the other ends of the junctions of the thermoelectric section 10. Thermoelectric power is obtained. As a result, the generated current flows through the current lead to the battery 11. From the battery 11, the current through the current lead 12 enters a special plate with a thermocouple 5. In this case, the cutting part of the cutter 4 is cooled without additional energy consumption, since the energy is generated by increasing the temperature in the zone cutting.

Таким образом, предлагаемое энергосберегающее устройство охлаждения режущего инструмента позволяет снизить энергопотребление при охлаждении резца.Thus, the proposed energy-saving device for cooling the cutting tool can reduce power consumption when cooling the cutter.

Claims (1)

Оборудование для обработки деталей, содержащее переднюю бабку, заднюю бабку, исполнительные механизмы, режущий инструмент, в резце которого установлена пластина с термоэлементом, устройство охлаждения режущего элемента и токопроводы, отличающееся тем, что устройство охлаждения режущего инструмента выполнено в виде тепловых труб, термоэлектрических секций, работающих на основе эффекта Томсона, и аккумулятора, при этом термоэлектрические секции расположены между тепловыми трубами, размещенными над зоной резания, выход термоэлектрических секций соединен токопроводом с входом аккумулятора, выход которого посредством токопровода соединен с пластиной с термоэлементом режущего инструмента. Equipment for processing parts, comprising a front headstock, a tailstock, actuators, a cutting tool, in the cutter of which a plate with a thermocouple is installed, a cooling device for the cutting element and current conductors, characterized in that the cooling device of the cutting tool is made in the form of heat pipes, thermoelectric sections, operating on the basis of the Thomson effect and the battery, while thermoelectric sections are located between the heat pipes located above the cutting zone, the output of thermoelectric of these sections is connected by a current path to the battery input, the output of which is connected via a current path to a plate with a thermocouple of the cutting tool.
RU2013151351/02A 2013-11-20 2013-11-20 Energy-saving device for cooling cutting tool RU2591931C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013151351/02A RU2591931C2 (en) 2013-11-20 2013-11-20 Energy-saving device for cooling cutting tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013151351/02A RU2591931C2 (en) 2013-11-20 2013-11-20 Energy-saving device for cooling cutting tool

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013151351A RU2013151351A (en) 2015-05-27
RU2591931C2 true RU2591931C2 (en) 2016-07-20

Family

ID=53284798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013151351/02A RU2591931C2 (en) 2013-11-20 2013-11-20 Energy-saving device for cooling cutting tool

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2591931C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0535271A1 (en) * 1991-10-01 1993-04-07 Edmar Link Device for cooling and lubrificating
RU2024361C1 (en) * 1992-05-13 1994-12-15 Венедикт Геннадиевич Васильев Cooled cutting tool
RU2280540C1 (en) * 2005-02-08 2006-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет Part high-accuracy working apparatus in nc machine tools
WO2011005340A2 (en) * 2009-04-06 2011-01-13 Creare Incorporated Indirect cooling of a cutting tool
RU111787U1 (en) * 2011-07-28 2011-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет" CUTTING TOOL
RU2470757C2 (en) * 2011-02-28 2012-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Cutting tool cooler

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0535271A1 (en) * 1991-10-01 1993-04-07 Edmar Link Device for cooling and lubrificating
RU2024361C1 (en) * 1992-05-13 1994-12-15 Венедикт Геннадиевич Васильев Cooled cutting tool
RU2280540C1 (en) * 2005-02-08 2006-07-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Курский государственный технический университет Part high-accuracy working apparatus in nc machine tools
WO2011005340A2 (en) * 2009-04-06 2011-01-13 Creare Incorporated Indirect cooling of a cutting tool
RU2470757C2 (en) * 2011-02-28 2012-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Cutting tool cooler
RU111787U1 (en) * 2011-07-28 2011-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет" CUTTING TOOL

Also Published As

Publication number Publication date
RU2013151351A (en) 2015-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Chang et al. Evaluation of surface roughness in laser-assisted machining of aluminum oxide ceramics with Taguchi method
US10118268B2 (en) Machine tool
JP2017503424A5 (en)
RU2470757C2 (en) Cutting tool cooler
CN106271880B (en) Measuring system that is a kind of while measuring milling process milling cutter and workpiece temperature
SE1651712A1 (en) A cooling system for an electric power unit for a vehicle
CN107045361A (en) Double-loop temperature control module and electronic element testing equipment with same
SE1750574A1 (en) A cooling arrangement for cooling of an electric machine and at least one further component of an electric power unit and a vehicle comprising such a cooling arrangement
MY193894A (en) Thermodynamic cycle apparatus and method
WO2008115608A3 (en) Method and apparatus for cooling integrated circuit chips using recycled power
SE542204C2 (en) A cooling system for an electric power unit in a vehicle
Remeli et al. Experimental study of a mini cooler by using Peltier thermoelectric cell
Ginting et al. Environmental generation of cold air for machining
RU2591931C2 (en) Energy-saving device for cooling cutting tool
WO2012038359A3 (en) Vehicle having an electrical energy store and device and method for cooling same
Ramachandran et al. State of art of cooling method for dry machining
RU181447U1 (en) TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM
CN202632218U (en) Mouse with heating and refrigeration functions
CN205129514U (en) Lathe tool heat sink
CN207966928U (en) A kind of TO packaged semiconductors high temperature light power test device
RU182799U1 (en) TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM
CN107665006B (en) Temperature control system and control method
Haraguchi et al. Investigation on welding phenomenon for aluminum alloy by superposition of pulsed YAG laser and diode laser
Cernaianu et al. Studies on the cooling systems for the production of electricity through Seebeck effect with TEG elements
RU2797232C1 (en) Cutter for boring out through holes

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160730