可使用低温冷却介质的机床制造技术

本发明专利技术涉及一神可使用低温冷却介质的机床，属金属切削机床领域，其特征是：机床可使用低温或超低温气态、液态、气液混合态、油水混合态冷却介质；为了防止冷却介质输送通道上的相关构件结霜流水，采取了包括微温防霜技术在内的表面防霜除水措施；并且，低温或超低温冷却介质制备系统受控于机床电控系统；输送冷却介质用的低温管道及接头等经保温、防霜处理并可与机床拖链随动；由于很好地解决了低温切削技术所面临的防水、系统衔接及低温喷射雾化等问题，因此，对机床结构的更新，实现少无切削液的加工提供了依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可使用低温冷却介质的机床，与金属切削机床技术有关，主要针 对机床使用低温冷却介质后其相关结构的改变，达到不会因低温冷却介质输送通道的外部 结霜滴水而锈蝕机床；低温冷却介质输送管道布置有序；可通过机床控制板直接关停、控 制、显示低温冷却介质制备系统的工作；取得良好的喷雾冷却效果，实现制造一种可使用低 温冷却介质的机床的目的。
技术介绍
90年代末，专利技术人等试用了将压缩空气的温度降低至_20°C _50°C，混入非常微 量的油剂，将低温空气喷出口置于离机床切削点20毫米左右的位置，对准刀具进行低温喷 雾冷却的方法，效果良好。2009年8月19日，张昌义、杨伦向中国专利局申报了一项名为“转位定向喷射冷 却系统”的专利技术专利，申请号是200910104643.X，它的目的是提供一种冷却介质输送温度 损耗小，不受刀盘转位干涉、能自动接通，可近距离向工作刀具切削点喷射冷却介质的定向 喷射冷却系统。它的特征是1.在车床的转位刀盘上，设有与它随动的过渡连接件，在过渡连接件上，设有冷却 介质通道，冷却介质通道可分别与刀具冷却用的外接喷管接通，外接喷管的冷却介质喷出 口，设在可将冷却介质喷向各刀具切削点的位置或内冷却刀具的入口处；冷却介质通道的 每一入口，转至工作位置后，均可与固定在机床上的中空弹性套接通。2.中空弹性套的冷却介质供应端与冷却介质供应系统相通，另一端能在弹性作用 下，紧贴转位刀盘转至工作位置后的那条冷却介质通道的入口端，使相应的外接喷管获得 冷却介质的供应。3.中空弹性套，可以采用电、液、气动阀类或其它弹性的流体输入机构。4.冷却介质供应系统，是指能够提供常温或低温气态、液态流体，常温或低温气液 混合态流体的系统，这些系统，可以是制冷机，液雾发生装置，带压冷源，空气压缩机，冷冻 式干燥机，冷水(油)机等由于该专利技术专利使用定向喷射冷却系统，通过在车床的转位刀盘上设有与之随动 的过渡连接件和多根外接喷管的方式，使转位刀盘上的每一刀位，在工作时，都能获得中空 弹性套提供的包括低温液态、低温气态或低温气液混合态冷却介质，对刀具切削点实施低 温冷却，减少了刀盘的热变形，实现了这类机床冷却剂微少化的目标，大大减少了切削液的 排放量，节约了能源，防止了污染，由于切削点的温度降低，刀具寿命可以延长，节省了换刀 时间，提高了效率，能使企业从清洁加工中受益。但是，在应用中，我们仍发现现有技术存在如下不足1.在使用低温冷却介质时，因为构件温度低，与外界空气的温差大，中空弹性套及 相关连接件的外部，结霜现象严重，停止供应低温冷却介质后，厚厚的冰霜化为水，随意流 淌，造成了机床导轨、壳体等构件的锈蝕。2.中空弹性套与冷却介质供应系统相通的保温管随意放置，布置结构不规范。3.过渡连接件用金属制作结霜严重。4.低温冷却介质供应系统与机床操作系统分离，操作者在机床工作区，难予实现 低温冷却介质供应系统与机床切削过程的开关同步.监控和调整。5.油雾调整不方便，雾化效果不佳。因为，在现有切削技术中，微量润滑(MQL)切 削，所用的微量油雾，是由常温压缩空气经气液混流调节装置及喷射器生成的；而在低温或 超低温条件下，会因油剂的低温固化作用而堵塞通道，使喷射器难与正常工作，即使使用低 温防冻油，也会因粘度变化造成雾化效果不理想。6 ；没有找到一种可靠的润滑油和冷却水混流喷雾的实施方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，而提供一种阀体、接头及相 关功能构件的外部，结霜现象基本消除；通过操纵板便可直接关停、控制、显示低温冷却介 质制备系统的工作状况；雾化效果良好；保温管布置规范的可使用低温或超低温冷却介质 的机床。通常情况下，本专利技术所述的可使用低温冷却介质的机床具有如下特征1.可以使用低温或超低温气态、液态、气液混合态、油水混合态冷却介质；其冷却 介质输送通道上的阀体、接头及相关功能构件，采取包括微温防霜、保温涂层、双层壁、低导 热系数材料制作、低导热系数材料附着或包裹的表面防霜除水措施；低温或超低温冷却介 质制备系统受控于机床电控系统；输送低温冷却介质用的管道及接头经保温、防霜处理并 与机床拖链随动。2.前述的气液混合态冷却介质是从雾化调节装置与混流接头生成的，而这些装置 可从低温或超低温冷却介质制备系统中获得冷气流或低温水溶性介质，从常温油剂输送通 道中获得适量的常温油剂，并产生气液、油水混流雾化或气油水混流雾化的喷射效果。3.对冷却介质输送通道上的阀体、接头及相关功能构件，可以采用如下微温防霜 措施让热介质在结霜表面流动，用电加热方法升温结霜表面的防霜除水措施；低导热系 数村料制作是指，用导热系数低于40k(W/m*K)的材料制作；低导热系数材料附着或包裹是 指，用导热系数低于5k(W/m · K)的材料涂层，粘贴或包裹。4.本专利技术使用的低温或超低温冷却介质制备系统可以是气体或液体制冷机组、 冷冻式干燥机、蜗流管式制冷器、热交换器、冷媒蓄存器及可提供低于常温的流体供应装置。5.使用了通过机床电器控制系统可直接关停、报警、控制、显示冷却介质温度和了 解低温或超低温冷却介质制备系统工作状态的技术。附图说明本专利技术以车床为例来加以描述。附图一.是一种可使用低温冷却介质的机床核心结构示意，附图二 .是附图一的补充结构，其中1-—阀体；2-—混流接头；3-—相关功能件(其中3. 1-阀心，3. 2—过渡连接件，3. 3-内通弯头)；4一一防霜罩；5—一低温管道；6—一保温套；7—一风管； 8――雾化调节器；9—油剂常温通道；10――内冷却钻头；11――转位刀盘；12――冷 却介质输送通道；13――刀架；14――内外冷却喷管；15――出口 ；16――内冷却车刀； 17——外冷却车刀；18——入口。具体实施例方式下面，本专利技术结合附图一作进一步说明附图一是典型的可使用低温冷却介质的机床主体结构，具体地讲这是一台带倾 斜刀架的车床加工部，图中，在车床倾斜刀架13的转位刀盘11上，设有与它随动的过渡连 接件3. 2，过渡连接件3. 2上设有冷却介质输送通道12，它可分别与各外接喷管14接通；外 接喷管14经入口 18至出口 15从阀心3. 1中获得低温或超低温气态、液态、气液混合态或 油水混合态冷却介质；内冷却钻头10、内冷却车刀16、外冷却车刀17可分别从各自的外接 喷管14中获得冷却介质。为了防止结霜和温度损耗，相关功能件3(含3. 1、3.2等)采用 低导热系数材料制作，并接受徵温防霜除水措施。阀心3. 1中的冷却介质，通过混流接头2 获得，混流接头2实际上是一气液混流雾化装置，它可分别从雾化调节器8中获得可控流量 的点滴油剂(当然油剂也可以是耐低温的)，从带保温套6的低温管道5中获得低温、超低 温的气态或液态冷却介质(包括水溶性冷却剂)。本专利技术通过附图二，作进一步补充介绍，为了防止阀体1、混流接头2等的结霜，我 们在它们的外部设置了防霜罩4，防霜罩4可以从风管7中获得相对高温的流体介质供应， 并让这些热介质在阀体1、混流接头2等的结霜表面流动，从而起到防霜的作用；当然，此处 也可以采用电加热升温，保温涂层或包裹等表面防霜除水措施；但保温涂层应选用导热系 数尽可能低的材料。低温或超低温冷却介质可以从气体或液本文档来自技高网...

【技术保护点】
可使用低温冷却介质的机床，其特征是：可使用低温或超低温的气态、液态、气液混合态、油水混合态冷却介质；其冷却介质输送通道上的阀体、接头及相关功能构件采取包括，微温防霜、保温涂层、双层壁、真空处理、低导热系数材料制作、低导热系数材料附着或包裹的表面防霜除水措施；低温或超低温冷却介质制备系统受控于机床电控系统；输送冷却介质用的低温管道及接头经保温、防霜处理并与机床拖链随动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张震，王在昌，
申请(专利权)人：张震，王在昌，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]