一種提高金屬加工件表面亮度的切削工藝及設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種提高金屬加工件表面亮度的切削工藝，其包括如下步驟：設置加工機床和高壓油霧壓縮裝置；將壓縮裝置的冷卻液儲存箱注入冷卻液，以及對空氣壓縮泵接入的壓縮空氣，油霧壓縮裝置通過將冷卻液與壓縮空氣混合，將混合的高壓油霧傳送到機床主軸的高壓油霧管道內(nèi)；于切削區(qū)設置一紅外線傳感器，實時監(jiān)控切削區(qū)溫度變化；工件置于加工機床工作平臺并加以固定，根據(jù)其三維尺寸確定加工行程及參數(shù)，并將刀具行程設置為平行或垂直X軸/Y軸方向；啟動加工機床和高壓油霧壓縮裝置向切削區(qū)噴灑高壓油霧，利用射流沖擊、氣液之間的對流和汽化三重強化換熱效果來降低切削區(qū)的溫度。本發(fā)明還公開一種實施提高金屬加工件表面亮度切削工藝的設備。
【專利說明】一種提高金屬加工件表面亮度的切削工藝及設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及模具切削【技術領域】，具體涉及一種提高金屬加工件表面亮度的切削工藝及設備。
【背景技術】
[0002]金屬材料切削時會產(chǎn)生大量的切削熱，其溫度瞬時可達到600?1200°C，從而使切削區(qū)的切削溫度加劇升高，導致切削片產(chǎn)生燃燒并固化在加工表面形成的燒結(jié)等固化結(jié)塊。這對工件表面質(zhì)量、尺寸精度、刀具的使用壽命、動能消耗及生產(chǎn)效率都有很大的影響，整個切削過程變得困難，并最終影響被加工件的表面質(zhì)量和尺寸精度等。
[0003]目前技術中，在切削過程中往往需要增加冷卻液進行冷卻切削，或者引入高壓氮氣對切削區(qū)進行降溫，以達到改善切削環(huán)境達到提高零件加工表面質(zhì)量的目的。然而往往忽略了切削過程中切削區(qū)溫度隨刀具轉(zhuǎn)速提高而突然劇增，因傳統(tǒng)技術冷卻液流量值與氣體流量值都是固定的，導致無法瞬時降低該區(qū)域溫度，最終還是無法解決改善切削溫度環(huán)境。測量切削溫度由于是不能直接接觸的，所以需要一種非接觸式測量的方法，即紅外線測溫。有了紅外線測溫能夠?qū)崟r監(jiān)控切削區(qū)溫度變化而做出相應對措施，以改善切削環(huán)境達到提高零件加工表面質(zhì)量的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述技術的不足，本發(fā)明的目的之一在于，提供一種高效、科學的提高金屬加工件表面亮度的切削工藝；
[0005]本發(fā)明的目的還在于，提供一種實現(xiàn)上述切削工藝的設備，通過引入紅外線傳感器有效實時監(jiān)控切削區(qū)溫度變化，并通過高壓油霧壓縮裝置對切削區(qū)噴灑油霧，做出相應對措施，改善切削環(huán)境達到提高零件加工表面質(zhì)量的目的。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，發(fā)明所采用的技術方案是:
[0007]一種提高金屬加工件表面亮度的切削工藝，其特征在于，其包括如下步驟:
[0008](I)設置一加工機床，該機床主軸上設有高壓油霧管道和中心通汽孔的刀頭及噴嘴；
[0009](2)設置一高壓油霧壓縮裝置，該高壓油霧壓縮裝置包括一冷卻液儲存箱和一空氣壓縮泵，該高壓油霧壓縮裝置與加工機床主軸相連；
[0010](3)將高壓油霧壓縮裝置的冷卻液儲存箱注入冷卻液，以及對空氣壓縮泵接入的壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)分水濾氣器濾除去水分雜質(zhì)，高壓油霧壓縮裝置通過將吸入的冷卻液與通入的壓縮空氣在氣液混合室內(nèi)進行混合，將混合的高壓油霧傳送到機床主軸的高壓油霧管道內(nèi)，供切削區(qū)冷卻之用；
[0011](4)于切削區(qū)設置一紅外線傳感器，用于實時監(jiān)控切削區(qū)溫度變化，該紅外線傳感器與高壓油霧壓縮裝置相連；
[0012](5)將金屬工件置于加工機床工作平臺并加以固定后，根據(jù)工件三維尺寸確定其加工行程及參數(shù)，并將刀具行程設置為平行或垂直X軸/Y軸方向；
[0013](6)啟動加工機床，對金屬工件進行切削加工，同時啟動高壓油霧壓縮裝置向切削區(qū)噴灑高壓油霧，利用射流沖擊、氣液之間的對流和汽化三重強化換熱效果來降低切削區(qū)的溫度，使金屬加工件表面的亮度提高。
[0014]所述步驟(2)還包括如下步驟:
[0015]在高壓油霧壓縮裝置設置一液體流量控制器，其接受控制器的控制信號來調(diào)節(jié)冷卻液流量；
[0016]在高壓油霧壓縮裝置設置一氣體流量控制器，其接受控制器的控制信號來調(diào)節(jié)氣體流量。
[0017]所述步驟(4)還包括如下步驟:
[0018]設置一紅外線傳感器，實時監(jiān)控切削區(qū)溫度變化，切削溫度通過紅外線傳感器將溫度轉(zhuǎn)化為電信號，控制器接收到電信號通過相應的計算分別送出兩個控制信號，其中包括控制液體閥的開度和控制氣體閥的開度，從而實現(xiàn)氣液兩相定量混合后噴灑在切削區(qū)。
[0019]所述紅外線傳感器根據(jù)其技術參數(shù)建立模型:
[0020]
【權利要求】
1.一種提高金屬加工件表面亮度的切削工藝，其特征在于，其包括如下步驟: (1)設置一加工機床，該機床主軸上設有高壓油霧管道和中心通汽孔的刀頭及噴嘴； (2)設置一高壓油霧壓縮裝置，該高壓油霧壓縮裝置包括一冷卻液儲存箱和一空氣壓縮泵，該高壓油霧壓縮裝置與加工機床主軸相連； (3)將高壓油霧壓縮裝置的冷卻液儲存箱注入冷卻液，以及對空氣壓縮泵接入的壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)分水濾氣器濾除去水分雜質(zhì)，高壓油霧壓縮裝置通過將吸入的冷卻液與通入的壓縮空氣在氣液混合室內(nèi)進行混合，將混合的高壓油霧傳送到機床主軸的高壓油霧管道內(nèi)，供切削區(qū)冷卻之用； (4)于切削區(qū)設置一紅外線傳感器，用于實時監(jiān)控切削區(qū)溫度變化，該紅外線傳感器與高壓油霧壓縮裝置相連； (5)將金屬工件置于加工機床工作平臺并加以固定后，根據(jù)工件三維尺寸確定其加工行程及參數(shù)，并將刀具行程設置為平行或垂直X軸/Y軸方向； (6)啟動加工機床，對金屬工件進行切削加工，同時啟動高壓油霧壓縮裝置向切削區(qū)噴灑高壓油霧，利用射流沖擊、氣液之間的對流和汽化三重強化換熱效果來降低切削區(qū)的溫度，使金屬加工件表面的亮度提高。
2.根據(jù)權利要求1所述提高金屬加工件表面亮度的切削工藝，其特征在于，所述步驟(2)還包括如下步驟: 在高壓油霧壓縮裝置設置一液體流量控制器，其接受控制器的控制信號來調(diào)節(jié)冷卻液流量； 在高壓油霧壓縮裝置設置一氣體流量控制器，其接受控制器的控制信號來調(diào)節(jié)氣體流量。
3.根據(jù)權利要求2所述提高金屬加工件表面亮度的切削工藝，其特征在于，所述步驟(4)還包括如下步驟: 設置一紅外線傳感器，實時監(jiān)控切削區(qū)溫度變化，切削溫度通過紅外線傳感器將溫度轉(zhuǎn)化為電信號，控制器接收到電信號通過相應的計算分別送出兩個控制信號，其中包括控制液體閥的開度和控制氣體閥的開度，從而實現(xiàn)氣液兩相定量混合后噴灑在切削區(qū)。
4.根據(jù)權利要求3所述提高金屬加工件表面亮度的切削工藝，其特征在于，所述紅外線傳感器根據(jù)其技術參數(shù)建立模型:
5.根據(jù)權利要求1所述提高金屬加工件表面亮度的切削工藝，其特征在于，所述冷卻液由以下原料組分制成:石油磺酸鋇5~10、石油磺酸鈉4.0、Span-802.0、三乙醇胺6.5、氫氧化鈉0.5、油酸9~13、梓油4~10、乙醇2.0,20#機油45~60、水2.0。
6.根據(jù)權利要求1所述提高金屬加工件表面亮度的切削工藝，其特征在于，所述刀具為單相納米結(jié)晶涂層硬質(zhì)球銑刀。
7.一種實施權利要求1~6之一所述工藝的提高金屬加工件表面亮度的切削設備，其特征在于，其包括一加工機床和一高壓油霧壓縮裝置，所述機床主軸上設有高壓油霧管道和中心通汽孔的刀頭及噴嘴，所述高壓油霧壓縮裝置包括一冷卻液儲存箱和一空氣壓縮泵，該高壓油霧壓縮裝置與加工機床主軸相連，高壓油霧壓縮裝置的冷卻液儲存箱注入冷卻液，以及對空氣壓縮泵接入的壓縮空氣，壓縮空氣經(jīng)分水濾氣器濾除去水分雜質(zhì)，高壓油霧壓縮裝置通過將吸入的冷卻液與通入的壓縮空氣在氣液混合室內(nèi)進行混合，將混合的高壓油霧傳送到機床主軸的高壓油霧管道內(nèi)，供切削區(qū)冷卻之用；于切削區(qū)包括一紅外線傳感器，用于實時監(jiān)控切削區(qū)溫度變化，該紅外線傳感器與高壓油霧壓縮裝置相連，將金屬工件置于加工機床工作平臺并加以固定后，根據(jù)工件三維尺寸確定其加工行程及參數(shù)，并將刀具行程設置為平行或垂直X軸/Y軸方向，啟動加工機床，對金屬工件進行切削加工，同時啟動高壓油霧壓縮裝置向切削區(qū)噴灑高壓油霧，利用射流沖擊、氣液之間的對流和汽化三重強化換熱效果來降低切削區(qū)的溫度。
8.根據(jù)權利要求7所述的設備，其特征在于，所述高壓油霧壓縮裝置還包括一液體流量控制器和一氣體流量控制器，所述液體流量控制器接受控制器的控制信號來調(diào)節(jié)冷卻液流量，所述是氣體流量控制器接受控制器的控制信號來調(diào)節(jié)氣體流量； 所述紅外線傳感器，用于實時監(jiān)控切削區(qū)溫度變化，切削溫度通過紅外線傳感器將溫度轉(zhuǎn)化為電信號，控制器接收到電信號通過相應的計算分別送出兩個控制信號，其中包括控制液體閥的開度和控制氣體閥的開度，從而實現(xiàn)氣液兩相定量混合后噴灑在加工區(qū)； 所述紅外線傳感器根據(jù)其技術參數(shù)建立模型:
9.根據(jù)權利要求7所述的設備，其特征在于，所述冷卻液由以下原料組分制成:石油磺酸鋇5~10、石油磺酸鈉4.0,Span-8`02.0、三乙醇胺6.5、氫氧化鈉0.5、油酸9~13、梓油4~10、乙醇2.0,20#機油45~60、水2.0。
10.根據(jù)權利要求7所述的設備，其特征在于，所述刀具為單相納米結(jié)晶涂層硬質(zhì)球銑刀。
【文檔編號】B23Q11/10GK103753349SQ201310738344
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權日:2013年12月26日
【發(fā)明者】陳旭松, 胡志兵, 張巍, 徐昊 申請人:東莞康佳模具塑膠有限公司, 昆山市杰倫特模具塑膠有限公司