一种新型机床冷却系统的研究

详细内容

目前，国内外设计的机床大多采用传统的冷却液方式冷却。为提高刀具耐用度，在机床冷却系统方面的研究主要是改变冷却液的配方，而对于制冷刀具，国内学者也做过一些研究，如有资料提出用半导体制冷技术、热管技术来降低刀具的切削温度；某些单位也尝试用液氮、co2来冷却车刀。我们提出采用制冷机做冷源来冷却刀具，以适应自动化的要求。

1　冷却系统的总体设计

　　1.1　对冷却系统的基本要求

　设计该冷却系统的主要目的是为了增加切削刀具的耐用度，为金属切削及机床冷却系统提供一种新的方法。因此该系统要满足以下要求：①降低切削区温度200℃左右；②不影响刀具的刚度、强度；③不影响刀具的切削功能；④使用、制造方便，制冷效果好，成本低，可靠性高，便于操作。

　基于以上要求设计的冷却系统见图1。



　　制冷车刀是冷却系统的重要组成部分，冷却效果的好坏与制冷车刀结构是否合理有很大关系，因此制冷车刀在设计时要考虑以下问题：①要符合目前刀具的常用技术规格；②刀具结构的改变不影响刀具的切削性能；③刀具结构改变后要有足够的刚性；④刀具结构要满足热传导的要求。

　根据以上要求，我们设计了一种新型的制冷刀具，刀具选择标准的可转位车刀，刀头部分保留原设计要求。将刀杆中心开一孔放置脉冲管，并将脉冲管的冷头与切削区接触以增加冷却效果。

4　结论

　实验证明，该冷却系统可以提高刀具耐用度6倍以上。没有发生刀具的断裂现象，特别适用于干切削的场合，可以适应自动化的要求。