钛合金航空结构件油气混合喷射铣削润滑系统技术方案

本实用新型专利技术涉及钛合金航空结构件加工领域，特别涉及一种钛合金航空结构件油气混合喷射铣削润滑系统，其包括：储油模块，所述储油模块内部储存油；混合模块，所述储油模块连通所述混合模块，所述混合模块上连接有冷气源，所述储油模块输出的油和所述冷气源输出的冷气在所述混合模块内混合形成喷雾；喷射模块，所述喷射模块安装于所述混合模块上，用于输出所述喷雾，所述喷射模块包括三个喷嘴，用于从三个方向向钛合金航空结构件铣削加工处喷射所述喷雾，用于冷却和排屑；本实用新型专利技术的目的在于提供一种针对钛合金航空结构件、提高冷却效果、减少积屑瘤现象的钛合金航空结构件油气混合喷射铣削润滑系统。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及钛合金航空结构件加工领域，特别涉及一种钛合金航空结构件油气混合喷射铣削润滑系统。
技术介绍
传统方式的切削加工中，会产生热量和切削肩，热量超出一定范围后会造成不良影响，切削肩累计过多也会造成堵塞，影响工件的加工；所以，在现有技术中，会在切削加工中，持续地或者间接地跟随着刀具，喷射矿物油，实现降温，同时，冲洗切削液；但是矿物油在使用完后，大量的矿物油极其不易回收和处理，而废矿物油是由多种物质组成的复杂混合物，主要成份有C15-C36的烷烃、多环芳烃(PAHS)、烯烃、苯系物、酚类等，一旦进入外环境，将造成严重的环境污染；现在在本
提出了一种干式切削的理念，但是具体落实在实践中，还有非常多的问题，基本是一个非常冷门的领域，大家都处于研发阶段；而在航空领域，也涉及到这么一个问题，这个领域中，钛合金的使用率非常高，使用传统方法加工钛合金工件，也会出现所述的污染问题，现在在这个干式切削领域，大家也都在尝试，基本上使用最多的是设置一个涡流管，跟随着刀具移动，对着加工处进行喷射冷气，但是实际使用过程中，虽然达到降温效果，但也会有不稳定的积肩瘤现象出现，而且，降温和排肩都存在不同的死角，导致加工及其不稳定，航空领域的钛合金工件加工质量得不到保障。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种针对钛合金航空结构件、提高冷却效果、减少积肩瘤现象的钛合金航空结构件油气混合喷射铣削润滑系统。为了实现上述技术目的，本技术提供了以下技术方案:—种钛合金航空结构件油气混合喷射铣削润滑系统，其包括:储油模块，所述储油模块内部储存油；混合模块，所述储油模块连通所述混合模块，所述混合模块上连接有冷气源，所述储油模块输出的油和所述冷气源输出的冷气在所述混合模块内混合形成喷雾；喷射模块，所述喷射模块安装于所述混合模块上，用于输出所述喷雾，所述喷射模块包括三个喷嘴，用于从三个方向向钛合金航空结构件铣削加工处喷射所述喷雾，用于冷却和排肩。如
技术介绍
中所述，在航空领域，特别是钛合金航空结构件加工领域，干式切削还是一个非常非常冷门的概念，大家都还处于研发阶段，本申请的方案，在实际实验中，取得了较好的效果；首先，钛合金这种材料，加工时，会产生很大的热量，但是，它的熔点一般是低于1668°的，特别对于航空领域来说，这个领域所采用的钛合金一般是用于高温环境，以及更追求的是轻和高的强度、刚度，所以其熔点大部分甚至比1668°还要低，那么，在加工中，铣削部位产生的热量不好控制，非常容易温度过高，造成工件的变形，所以，按照常规的理论上的用一个涡流管进行降温，经过实践，效果不是很理想，存在一定的冷却死角；其次，由于钛合金硬度相对于高强度钢这种材料更低、塑性更大，本身就很容易产生积肩瘤，再加上上述的温度问题，会有剧烈的金属变形，极易产生积肩瘤；同时，如果只用涡流管进行冷却，铣刀和工件的表面摩擦力不好控制，极易产生和平时相比更强烈摩擦，产生积肩瘤；在经过一系列的研发之后，确定了本申请的技术方案，通过喷射模块的设置方式，在铣刀三周设置三个喷嘴，喷射油气混合的喷雾，对于航空结构件的钛合金材料加工中，是最优的；在实际参数显示中，设置2个喷嘴，对于铣加工处的覆盖还是会有一定的死角，降温上来讲，其实也是可以勉强满足钛合金航空结构件的加工，但是如上述所述，航空领域的钛合金航空结构件熔点较低，对温度的控制要求很高，采用三个喷射装置，平均下来每个覆盖180°的弧度，以扇形(锥形)的方式喷射喷雾，范围还是较大，实际加工中不太稳定，容易出现上述的温度，还有摩擦力的问题(本申请采用油和冷气的方式，可以把油控制在一定范围，减小工件和铣刀之间的摩擦，防止因为摩擦过大产生积肩瘤，同时，又不会造成像以前那样大的污染)；在实际参数显示中，设置4个喷嘴，可以有效地覆盖铣加工的区域，但是，实际操作中，对于喷射装置的控制又因为太密集而存在一些弊端，覆盖范围太大，以至于一些范围的交汇处，喷雾的量过多，造成油的浪费，引起不必要多于的污染，同时，交叉处的喷雾重叠，不易控制，易产生过大的压力，反而会引起积肩瘤；所以，最终，根据实际实验的效果，本方案针对钛合金航空结构件这个特殊领域的工件，采用本申请的结构，设置三个喷嘴喷射喷雾，不会出现上述设置三个和五个的缺点，所有参数都刚好合适，加工效果也非常理想，在实际加工中，积肩瘤基本不会出现，而且品控非常稳定，冷却效果也很好，各个参数的控制，比如喷雾的压力，油量的调节，都在一个非常合适的范围，所以，在实际加工中，至少目前，在钛合金航空结构件加工领域，使用这种结构的加工方式处于最优选行列。作为本技术的优选方案，润滑系统还包括制冷模块，用于制造冷气，与所述混合模块连通，提供冷气源。作为本技术的优选方案，所述制冷模块为涡流管，方便采购，成本低，制冷效果好，更换方便。作为本技术的优选方案，所述混合模块包括:壳体；分油装置，所述分油装置安装于壳体内，为三棱锥形，三个锥面向中心轴线凹陷，形成弧形的锥面，顶部交接处形成Y字结构，分油装置下部分别通过管道连接三个所述喷嘴；保护罩，所述保护罩为下部开口的腔体，设置在分油装置上半部分，开口向下，所述保护罩上设置有定位油管，所述储油模块通过一输入油管连通所述混合模块，所述定位油管一端连通所述输入油管，另一端竖直向下通过一排出口排出储油模块输入的油，所述排出口中心轴线和所述Y字结构中心轴线重合。如果只采用一个管道的话，只设置一个喷嘴，那么，该方案中分油装置的具体结构就没有必要，但是，我们这里因为是特殊的三喷嘴设计，那么，采用这种结构，可以精确地控制整体的油量输出，通过统一的排出口排出，因为油量使用很慢，大部分情况是液滴的形式输出，通过所述Y字结构，把液滴均分为三个部分，然后通过冷气向下的力，带动油流入管道，形成喷雾，通过喷嘴排出，这样在油接触冷气之前，就把他进行均分，而不是形成喷雾后(这种结构需要保证三个管道一模一样，等径等长，这种管道里的压力才均等，喷出的油总量才相同，覆盖在加工处的量才均匀，防积肩瘤效果才更好)，而我们这种方案从最开始就均分油，那么后续的管道不在乎多长，最终分别输出的喷雾中油的含量都是一样的，可以使油的喷出保持均匀(而如果采用分别的三个储油模块单独给各个管道供油，设备成本又太高)，解除了多余的限制条件，减少了润滑系统的制造成本，而由于这种特殊的方式，我们设置了保护罩，使油可以在竖直方向往下输入，被Y字结构均分，均分时被保护罩保护，不会受到冷气流动的影响，均分后，才从所述弧形的锥面向下流，露出保护罩后，就被冷气带入管道，形成所需的喷雾。作为本技术的优选方案，所述冷气源设置在混合模块正上方，冷气从所述保护罩上方的所述壳体向下输入，使冷气向下带入所述锥面上的油时，给予油的力更均匀，形成喷雾效果更好。作为本技术的优选方案，所述管道一端安装于混合模块外部的壳体上，并伸入壳体，管道开口分别与所述分油装置的三个锥面底部连接，管道开口包裹对应的锥面底部，所述管道另一端安装所述喷嘴，包裹的设置方式，可以保证油准确流入管道，不会形成浪费，提高装置整体的可靠性。作为本技术的优选方案，所述锥面底部伸入所述管道中，油量过多时，防止油的溅出，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钛合金航空结构件油气混合喷射铣削润滑系统，其包括：储油模块，所述储油模块内部储存油；混合模块，所述储油模块连通所述混合模块，所述混合模块上连接有冷气源，所述储油模块输出的油和所述冷气源输出的冷气在所述混合模块内混合形成喷雾；喷射模块，所述喷射模块安装于所述混合模块上，用于输出所述喷雾，所述喷射模块包括三个喷嘴，用于从三个方向向钛合金航空结构件铣削加工处喷射所述喷雾，用于冷却和排屑。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘波，姚佳志，饶春红，
申请(专利权)人：四川明日宇航工业有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51