一種內(nèi)冷卻車刀系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種內(nèi)冷卻車刀系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]切削液及添加劑在車削加工中具有冷卻、潤(rùn)滑、清洗、排肩及防銹等作用，但也產(chǎn)生環(huán)境污染、危害人體健康并增加制造成本。干切削技術(shù)可以從根本上避免切削液所帶來(lái)的諸多生態(tài)、衛(wèi)生及經(jīng)濟(jì)影響，但是必須克服加工過(guò)程中車刀溫度急劇上升而導(dǎo)致的刀具磨損嚴(yán)重、加工精度差等不利因素。采用內(nèi)冷卻技術(shù)以及涂層技術(shù)的刀具均可實(shí)現(xiàn)干切削加工工藝。通過(guò)內(nèi)冷卻技術(shù)，加工過(guò)程中刀具內(nèi)產(chǎn)生的熱量被吸收并帶走，從而有效降低刀具溫度。通過(guò)涂層技術(shù)，刀具前刀面與切肩以及后刀面與加工工件間的摩擦減小，切削力及切削溫度隨之降低。相對(duì)于涂層技術(shù)，內(nèi)冷卻技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中更加經(jīng)濟(jì)可靠。因此，基于內(nèi)冷卻技術(shù)的車刀系統(tǒng)，在干切削過(guò)程中可以有效降低切削溫度，提高刀具切削性能，保證加工質(zhì)量和刀具壽命，實(shí)現(xiàn)尚質(zhì)、尚效、低成本的可持續(xù)性制造。
[0003]內(nèi)冷式車刀分為開(kāi)環(huán)和閉環(huán)兩種形式。開(kāi)環(huán)內(nèi)冷式刀具的工作原理是冷卻液通過(guò)刀具內(nèi)孔到達(dá)切削區(qū)域帶走熱量后直接被釋放進(jìn)入機(jī)床內(nèi)部。該種方式冷卻效果較明顯，在工業(yè)中已有應(yīng)用，但冷卻液污染和處理問(wèn)題還是未能解決，不能適應(yīng)干切削加工的要求。閉環(huán)內(nèi)冷式刀具的工作原理就是在刀片中布置冷卻通道，冷卻介質(zhì)在通道內(nèi)流動(dòng)，到達(dá)切削高溫區(qū)域帶走熱量而使切削溫度降低，從而減少刀具磨損，提高刀具壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:提供一種內(nèi)冷卻車刀系統(tǒng)，在干切削加工過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具的冷卻，進(jìn)而提高了刀具壽命，同時(shí)避免了冷卻液對(duì)環(huán)境的污染。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種內(nèi)冷卻車刀系統(tǒng)，它包括:計(jì)算機(jī)，冷水機(jī)，溫度采集裝置，進(jìn)液管路，出液管路，內(nèi)冷車刀以及熱電偶；
[0006]冷水機(jī)通過(guò)進(jìn)液管路向內(nèi)冷車刀提供冷卻液，冷卻液通過(guò)出液管路返回冷水機(jī)，分別設(shè)置在內(nèi)冷車刀進(jìn)液口和出液口處的熱電偶將采集到的溫度數(shù)據(jù)傳遞給溫度采集裝置，溫度采集裝置再將接收的溫度數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)監(jiān)控進(jìn)液口和出液口溫度以此調(diào)節(jié)內(nèi)冷車刀的切削溫度，當(dāng)出液口溫度高于設(shè)定值時(shí)，則控制冷水機(jī)的增大進(jìn)液口處的冷卻液流量，使切削溫度穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)。有益效果:本發(fā)明通過(guò)內(nèi)冷卻技術(shù)，將加工過(guò)程中刀具內(nèi)產(chǎn)生的熱量吸收并帶走，從而有效降低刀具溫度，在干切削過(guò)程中可以有效降低切削溫度，提高刀具切削性能，保證加工質(zhì)量和刀具壽命，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、高效、低成本的可持續(xù)性制造；通過(guò)計(jì)算機(jī)監(jiān)控冷卻液進(jìn)出口溫度來(lái)監(jiān)控刀具溫度，實(shí)時(shí)控制冷卻液流量，保證了冷卻的實(shí)時(shí)性和高效性。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1為本發(fā)明原理框圖；
[0008]圖2為本發(fā)明中內(nèi)冷車刀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3為圖2的剖視圖；
[0010]圖4為圖2的分離狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖5為本發(fā)明中內(nèi)冷車刀的刀片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖6為圖5的剖視圖；
[0013]圖7為圖5中本發(fā)明中內(nèi)冷車刀的刀片座的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0015]參見(jiàn)附圖1，一種內(nèi)冷卻車刀系統(tǒng)，它包括:計(jì)算機(jī)13，冷水機(jī)14，溫度采集裝置16，進(jìn)液管路17，出液管路18，內(nèi)冷車刀19以及熱電偶22 ;
[0016]冷水機(jī)14通過(guò)進(jìn)液管路17向內(nèi)冷車刀19提供冷卻液，冷卻液通過(guò)出液管路18返回冷水機(jī)14，分別設(shè)置在內(nèi)冷車刀19進(jìn)液口 3和出液口 4處的熱電偶22將采集到的溫度數(shù)據(jù)傳遞給溫度采集裝置16，溫度采集裝置16再將采集接收的溫度數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)13，由計(jì)算機(jī)13監(jiān)控進(jìn)液口 3和出液口 4溫度來(lái)以此監(jiān)控調(diào)節(jié)內(nèi)冷車刀19的切削溫度，當(dāng)進(jìn)液口 3溫度一定，出液口 4溫度高于設(shè)定值時(shí)，則實(shí)時(shí)控制冷水機(jī)14增大進(jìn)液口 3處的冷卻液流量，使切削溫度穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)。
[0017]較優(yōu)的，進(jìn)液管路17上還設(shè)置有流量調(diào)節(jié)裝置15。
[0018]參見(jiàn)圖2、3、4，上述方案中，所述內(nèi)冷車刀19為分離式結(jié)構(gòu)，它包括:刀片1、刀片座2、圓形密封圈23、異形密封圈24 ;在刀片座2上的上表面設(shè)有環(huán)向的刀片座外凸臺(tái)25 ;刀片1和刀片座2均有中心安裝孔5，且大小、位置相同，安裝時(shí)采用螺栓穿過(guò)中心安裝孔5將刀片1和刀片座2緊密貼合，圓形密封圈23將刀片座外凸臺(tái)25內(nèi)側(cè)密封，異形密封圈24將刀片座外凸臺(tái)25外側(cè)密封；刀片1與刀片座2的相對(duì)面上，與刀片座外凸臺(tái)25相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有橫截面為矩形或U形的內(nèi)循環(huán)通道6，進(jìn)液口 3和出液口 4設(shè)置在刀片座2上；在進(jìn)液口 3和出液口 4之間的刀片座外凸臺(tái)25上設(shè)置有用于隔斷內(nèi)循環(huán)通道6的隔斷凸臺(tái)27，確保進(jìn)液口 3和出液口 4在內(nèi)循環(huán)通道6內(nèi)不直接相通。
[0019]參見(jiàn)附圖5、6、7，內(nèi)循環(huán)通道6設(shè)有兩個(gè)以上用以增加換熱面積的凸起26 ;刀片1上設(shè)置有刀片凹腔7，在中心安裝孔5周邊的刀片凹腔7上設(shè)有刀片內(nèi)密封凹槽11 ;刀片座2上表面與刀片凹腔7對(duì)應(yīng)的位置設(shè)有刀片座內(nèi)凸臺(tái)8，在中心安裝孔5周邊的刀片座內(nèi)凸臺(tái)8上設(shè)有刀片座內(nèi)密封凹槽12，刀片內(nèi)密封凹槽11與刀片座內(nèi)密封凹槽12對(duì)齊扣合形成的空腔截面的尺寸小于圓形密封圈23的截面尺寸，刀片內(nèi)密封凹槽11與刀片座內(nèi)密封凹槽12對(duì)齊扣合后將圓形密封圈23緊密壓緊在形成的環(huán)形空腔內(nèi)；刀片1邊緣位置設(shè)置有刀片外密封凹槽9，刀片座2邊緣設(shè)置有刀片座外密封凹槽10，刀片外密封凹槽9和刀片座外密封凹槽10對(duì)齊扣合形成的空腔截面小于異形密封圈24的截面尺寸，刀片外密封凹槽9和刀片座外密封凹槽10對(duì)齊扣合后使得異形密封圈24產(chǎn)生變形并緊密壓緊在形成的環(huán)形空腔內(nèi)起到密封作用。
[0020]圓形密封圈23和異形密封圈24的材料為耐高溫的退火銅絲或其他耐高溫材料。
[0021]刀片座內(nèi)凸臺(tái)8截面為菱形或其他非圓形狀，刀片凹腔7截面形狀與之對(duì)應(yīng)，以防止刀片1相對(duì)刀片座2