一种钛合金车削用冷却液自适应系统及操作方法技术方案

一种钛合金车削用冷却液自适应系统及操作方法，包括切削模块、切削力监测模块、切削液供给模块和切削液调节模块；切削模块对准工件，切削力监测模块设置在切削模块上，用于监测切削力大小；切削力监测模块连接切削液调节模块，切削液调节模块连接切削液供给模块，切削液调节模块用于调节切削液的流量。本发明专利技术刀具在切削过程中，如果温度升高时会使刀杆的受力发生显著变化，本发明专利技术通过测量切削区刀杆的切削力应变，能够将实时的切削力变化反馈到中控机，中控机通过调节切削液冷却系统达到刀具温度的降低，进而延长刀具的使用寿命，显著地提高了切削液冷却的反馈速度，使钛合金材料表面质量得到显著提高。面质量得到显著提高。面质量得到显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金车削用冷却液自适应系统及操作方法


[0001]本专利技术属于机械加工
，特别涉及一种钛合金车削用冷却液自适应系统及操作方法。

技术介绍

[0002]在钛合金材料加工过程中，由于钛合金材料的硬度大，导热率小，导致钛合金材料在切削过程中，切削热集聚在刀具刀刃附近，且局部区域不易散失，切削力随之增大，产生严重的刀具磨损，影响工件的表面质量和加工精度，大大降低钛合金的加工质量和加工效率。
[0003]目前，低温冷却技术是降低刀刃区域温度的主要方法，该技术已经在金属切削领域得到广泛应用。现有技术温度监测模块的测温仪镜头通过测量热辐射的方式获得温度的数值，测温仪镜头对温度的变化灵敏度不高，且环境温度等外界条件可能会对切削区的温度测量造成干扰，导致中控机对切削液流量误调整。另外，润滑液喷射区域不能有效的到达刀具的前刀面上，造成刀具的磨损量增加甚至产生崩刃现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种钛合金车削用冷却液自适应系统及操作方法，以解决现有技术测温仪镜头对温度的变化灵敏度不高，且环境温度等外界条件可能会对切削区的温度测量造成干扰，导致中控机对切削液流量误调整的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种钛合金车削用冷却液自适应系统，包括切削模块、切削力监测模块、切削液供给模块和切削液调节模块；切削模块对准工件，切削力监测模块设置在切削模块上，用于监测切削力大小；切削力监测模块连接切削液调节模块，切削液调节模块连接切削液供给模块，切削液调节模块用于调节切削液的流量。
[0007]进一步的，切削力监测模块包括应变片传感器和测力装置；应变片传感器设置在切削模块上，应变片传感器连接测力装置，测力装置外接测力系统主机。
[0008]进一步的，切削液调节模块包括中控机和切削液冷却系统；中控机与测力系统主机相连；切削液冷却系统连接切削液供给模块，切削液供给模块的出口设置在切削模块上。
[0009]进一步的，切削液供给模块包括比例阀、液压泵和电机；电机连接液压泵，液压泵连接比例阀。
[0010]进一步的，切削液冷却系统分别连接在比例阀和液压泵上，用于给切削液降温。
[0011]进一步的，比例阀的出口连接油路，油路的出口位于切削模块和工件接触处。
[0012]进一步的，切削模块为刀具。
[0013]进一步的，一种钛合金车削用冷却液自适应系统的操作方法，包括以下步骤：
[0014]空载时，利用刀杆上的应变片测量刀具受到的切削力F0,此时在中控机上设定初始切削流量Q0，Q0的大小依据不同切削加工材料和刀具给定选择，中控机将流量信号反馈到
比例阀，比例阀将给定的切削液流量Q0，油路喷嘴将切削液喷至刀具前刀面；
[0015]切削过程中，测定切削力F，将实时切削力信号通过测力装置传输给中控机，中控机通过对比空载时切削力F0，中控机通过判定切削力的大小变化实时的调整切削液流量；当切削力变化在10％F0以内时，中控机控制切削液系统保持当前状态，比例阀的线圈电流不发生变化，切削液系统的流量依旧为Q0；
[0016]当切削力变化超过10F0％时，中控机对当前系统状态进行刷新，将正反馈信号作用于切削液控制系统，切削液控制系统中比例阀的线圈电流增大10％，阀芯的位置改变，比例阀的流量增大10％Q0；此时继续测定切削力F，如果F显著下降，切削液流量能够满足刀尖温度降低要求，如果此时切削力F未有显著降低，继续在中控机上调整增大切削液流量参数，直至切削力满足要求。
[0017]与现有技术相比，本专利技术有以下技术效果：
[0018]本专利技术刀具在切削过程中，如果温度升高时会使刀杆的受力发生显著变化，本专利技术通过测量切削区刀杆的切削力应变，能够将实时的切削力变化反馈到中控机，中控机通过调节切削液冷却系统达到刀具温度的降低，进而延长刀具的使用寿命，显著地提高了切削液冷却的反馈速度，使钛合金材料表面质量得到显著提高。
[0019]本专利技术的切削液冷却喷嘴直接对准的是刀具的前刀面位置，能够准确快速的对刀具的温度降低，改善冷却液喷射不到位的情况，同时能够避免切削液的喷射范围，一定程度上降低了的环境的污染。
附图说明
[0020]图1为本专利技术系统结构图。
[0021]其中，1.工件；2.刀具；3.应变片传感器；4.测力装置；5.刀杆；6.中控机；7.电机；8.液压泵；9.比例阀；10.油路。
具体实施方式
[0022]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]在本专利技术的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0024]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]本专利技术提出了一种钛合金加工系统的冷却液自适应系统，该系统能很好的避免液
氮冷却时对工件表面的损伤，且能够快速降低刀具刀刃区温度，而且该系统能够快速的对切削液用量进行调整，提高零件的表面质量。
[0026]系统包括切削模块、切削力监测模块和切削液调节模块；切削模块包括刀具，切削力监测模块包括金属应变片测力装置，测力装置连接测力系统主机，切削液调节模块包括中控机、切削液控制系统，中控机与测力系统主机相连，中控机与切削液冷却系统相连接。
[0027]切削液冷却系统与切削液供给模块连接,液压泵通过液压油路与比例阀相连，测力装置实时采集加工工件应变,切削液冷却系统控制刀具刀尖与工件的切削间距、切削液的喷射量来实现对切削区温度的调节，延长刀具的使用寿命，提高工件的表面加工质量。
[0028]请参阅图1，本专利技术一种钛合金加工系统的冷却液自适应系统，包括工件1、刀具2、应变片传感器3、测力装置4、刀杆5、中控机6、电机7、液压泵8、比例阀9、油路10。
[0029]应变片传感器3设置在切削模块上，应变片传感器3连接测力装置4，测力装置4外接测力系统主机。
[0030]中控机6与测力系统主机相连；切削液冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钛合金车削用冷却液自适应系统，其特征在于，包括切削模块、切削力监测模块、切削液供给模块和切削液调节模块；切削模块对准工件，切削力监测模块设置在切削模块上，用于监测切削力大小；切削力监测模块连接切削液调节模块，切削液调节模块连接切削液供给模块，切削液调节模块用于调节切削液的流量。2.根据权利要求1所述的一种钛合金车削用冷却液自适应系统，其特征在于，切削力监测模块包括应变片传感器(3)和测力装置(4)；应变片传感器(3)设置在切削模块上，应变片传感器(3)连接测力装置(4)，测力装置(4)外接测力系统主机。3.根据权利要求2所述的一种钛合金车削用冷却液自适应系统，其特征在于，切削液调节模块包括中控机(6)和切削液冷却系统；中控机(6)与测力系统主机相连；切削液冷却系统连接切削液供给模块，切削液供给模块的出口设置在切削模块上。4.根据权利要求3所述的一种钛合金车削用冷却液自适应系统，其特征在于，切削液供给模块包括比例阀(9)、液压泵(8)和电机(7)；电机(7)连接液压泵(8)，液压泵(8)连接比例阀(9)。5.根据权利要求3所述的一种钛合金车削用冷却液自适应系统，其特征在于，切削液冷却系统分别连接在比例阀(9)和液压泵(8)上，用于给切削液降温。6.根据权利要求4所述的一种钛合金车削用冷却液自适应系统，其特征在于，比例阀(9)的出...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩飞燕，豆卫涛，张爱琴，王丽君，张建广，林坤，
申请(专利权)人：西安航空职业技术学院，
类型：发明
国别省市：