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      高強度鋼航空結構件油氣混合噴射銑削潤滑系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:9514718閱讀:169來源:國知局
      高強度鋼航空結構件油氣混合噴射銑削潤滑系統(tǒng)的制作方法
      【技術領域】
      [0001]本發(fā)明涉及高強度鋼航空結構件加工領域,特別涉及一種高強度鋼航空結構件油氣混合噴射銑削潤滑系統(tǒng)。
      【背景技術】
      [0002]傳統(tǒng)方式的切削加工中,會產(chǎn)生熱量和切削肩,熱量超出一定范圍后會造成不良影響,切削肩累計過多也會造成堵塞,影響工件的加工;
      所以,在現(xiàn)有技術中,會在切削加工中,持續(xù)地或者間接地跟隨著刀具,噴射礦物油,實現(xiàn)降溫,同時,沖洗切削液;
      但是礦物油在使用完后,大量的礦物油極其不易回收和處理,而廢礦物油是由多種物質(zhì)組成的復雜混合物,主要成份有C15-C36的烷烴、多環(huán)芳烴(PAHS)、烯烴、苯系物、酚類等,一旦進入外環(huán)境,將造成嚴重的環(huán)境污染;
      現(xiàn)在在本技術領域提出了一種干式切削的理念,但是具體落實在實踐中,還有非常多的問題,基本是一個非常冷門的領域,大家都處于研發(fā)階段;
      而在航空領域,也涉及到這么一個問題,這個領域中,高強度鋼的使用率非常高,使用傳統(tǒng)方法加工高強度鋼工件,也會出現(xiàn)所述的污染問題,現(xiàn)在在這個干式切削領域,大家也都在嘗試,基本上使用最多的是設置一個渦流管,跟隨著刀具移動,對著加工處進行噴射冷氣,但是實際使用過程中,雖然達到降溫效果,但也會有不穩(wěn)定的積肩瘤現(xiàn)象出現(xiàn),而且,降溫和排肩都存在不同的死角,導致加工及其不穩(wěn)定,航空領域的高強度鋼工件加工質(zhì)量得不到保障。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中所存在的上述不足,提供一種針對高強度鋼航空結構件、提高冷卻效果、減少積肩瘤現(xiàn)象的高強度鋼航空結構件油氣混合噴射銑削潤滑系統(tǒng)。
      [0004]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明提供了以下技術方案:
      一種高強度鋼航空結構件油氣混合噴射銑削潤滑系統(tǒng),其包括:
      儲油模塊,所述儲油模塊內(nèi)部儲存油;
      混合模塊,所述儲油模塊連通所述混合模塊,所述混合模塊上連接有冷氣源,所述儲油模塊輸出的油和所述冷氣源輸出的冷氣在所述混合模塊內(nèi)混合形成噴霧;
      噴射模塊,所述噴射模塊安裝于所述混合模塊上,用于輸出所述噴霧,所述噴射模塊包括兩個噴嘴,用于從兩個方向向高強度鋼航空結構件銑削加工處噴射所述噴霧,用于冷卻和排肩。
      [0005]如【背景技術】中所述,在航空領域,特別是高強度鋼航空結構件加工領域,干式切削還是一個非常非常冷門的概念,大家都還處于研發(fā)階段,本申請的方案,在實際實驗中,取得了較好的效果; 首先,高強度鋼這種材料,加工時,會產(chǎn)生很大的熱量,但是,它的熔點一般又不高,特別對于航空領域來說,這個領域所采用的高強度鋼一般不是用于高溫環(huán)境,追求的是輕和高的強度、剛度,所以其熔點大部分甚至比一般情況還要低,那么,在加工中,銑削部位產(chǎn)生的熱量不好控制,非常容易溫度過高,造成工件的變形,所以,按照常規(guī)的理論上的用一個渦流管進行降溫,經(jīng)過實踐,效果不是很理想,存在一定的冷卻死角;
      其次,由于部分高強度鋼的硬度、塑性的參數(shù)不是很理想,還是有一定幾率產(chǎn)生積肩瘤,再加上上述的溫度問題,會有劇烈的金屬變形,極易產(chǎn)生積肩瘤;
      同時,如果只用渦流管進行冷卻,銑刀和工件的表面摩擦力不好控制,極易產(chǎn)生和平時相比更強烈摩擦,產(chǎn)生積肩瘤;
      在經(jīng)過一系列的研發(fā)之后,確定了本申請的技術方案,通過噴射模塊的設置方式,在銑刀四周設置兩個噴嘴,噴射油氣混合的噴霧,對于航空結構件的高強度鋼材料加工中,是最優(yōu)的;
      在實際參數(shù)顯示中,設置1個噴嘴,對于銑加工處的覆蓋還是會有一定的死角,降溫上來講,其實也是可以勉強滿足高強度鋼航空結構件的加工,但是如上述所述,航空領域的高強度鋼航空結構件熔點較低,對溫度的控制要求很高,采用1個噴射裝置,需要覆蓋360°的弧度,以錐形的方式噴射噴霧,范圍還是較大,實際加工中不太穩(wěn)定,容易出現(xiàn)上述的溫度,還有摩擦力的問題(本申請采用油和冷氣的方式,可以把油控制在一定范圍,減小工件和銑刀之間的摩擦,防止因為摩擦過大產(chǎn)生積肩瘤,同時,又不會造成像以前那樣大的污染);
      在實際參數(shù)顯示中,設置3個噴嘴,可以有效地覆蓋銑加工的區(qū)域,但是,實際操作中,對于噴射裝置的控制又因為太密集而存在一些弊端,覆蓋范圍太大,以至于一些范圍的交匯處,噴霧的量過多,造成油的浪費,引起不必要多于的污染,同時,交叉處的噴霧重疊,不易控制,易產(chǎn)生過大的壓力,反而會引起積肩瘤;
      所以,最終,根據(jù)實際實驗的效果,本方案針對高強度鋼航空結構件這個特殊領域的工件,采用本申請的結構,設置兩個噴嘴噴射噴霧,不會出現(xiàn)上述設置1個和3個的缺點,所有參數(shù)都剛好合適,加工效果也非常理想,在實際加工中,積肩瘤基本不會出現(xiàn),而且品控非常穩(wěn)定,冷卻效果也很好,各個參數(shù)的控制,比如噴霧的壓力,油量的調(diào)節(jié),都在一個非常合適的范圍,所以,在實際加工中,至少目前,在高強度鋼航空結構件加工領域,使用這種結構的加工方式處于最優(yōu)選行列。
      [0006]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,潤滑系統(tǒng)還包括制冷模塊,用于制造冷氣,與所述混合模塊連通,提供冷氣源。
      [0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述制冷模塊為渦流管,方便采購,成本低,制冷效果好,更換方便。
      [0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述混合模塊包括:
      殼體;
      分油裝置,所述分油裝置安裝于殼體內(nèi),包含兩個對稱設置的曲面,均向?qū)ΨQ平面凹陷,曲面兩個曲面頂部交接處形成人字結構,分油裝置下部分別通過管道連接兩個所述噴嘴;
      保護罩,所述保護罩為下部開口的腔體,設置在分油裝置上半部分,開口向下,所述保護罩上設置有定位油管,所述儲油模塊通過一輸入油管連通所述混合模塊,所述定位油管一端連通所述輸入油管,另一端豎直向下通過一排出口排出儲油模塊輸入的油,所述排出口中心軸線和所述人字結構中心軸線重合。
      [0009]如果只采用一個管道的話,只設置一個噴嘴,那么,該方案中分油裝置的具體結構就沒有必要,但是,我們這里因為是特殊的兩噴嘴設計,那么,采用這種結構,可以精確地控制整體的油量輸出,通過統(tǒng)一的排出口排出,因為油量使用很慢,大部分情況是液滴的形式輸出,通過所述人字結構,把液滴均分為兩個部分,然后通過冷氣向下的力,帶動油流入管道,形成噴霧,通過噴嘴排出,這樣在油接觸冷氣之前,就把他進行均分,而不是形成噴霧后(這種結構需要保證兩個管道一模一樣,等徑等長,這種管道里的壓力才均等,噴出的油總量才相同,覆蓋在加工處的量才均勻,防積肩瘤效果才更好),而我們這種方案從最開始就均分油,那么后續(xù)的管道不在乎多長,最終分別輸出的噴霧中油的含量都是一樣的,可以使油的噴出保持均勻(而如果采用分別的兩個儲油模塊單獨給各個管道供油,設備成本又太高),解除了多余的限制條件,減少了潤滑系統(tǒng)的制造成本,而由于這種特殊的方式,我們設置了保護罩,使油可以在豎直方向往下輸入,被人字結構均分,均分時被保護罩保護,不會受到冷氣流動的影響,均分后,才從所述弧形的曲面向下流,露出保護罩后,就被冷氣帶入管道,形成所需的噴霧。
      [0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述冷氣源設置在混合模塊正上方,冷氣從所述保護罩上方的所述殼體向下輸入,使冷氣向下帶入所述曲面上的油時,給予油的力更均勾,形成噴霧效果更好。
      [0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述管道一端安裝于混合模塊外部的殼體上,并伸入殼體,管道開口分別與所述分油裝置的兩個曲面底部連接,管道開口包裹對應的曲面底部,所述管道另一端安裝所述噴嘴,包裹的設置方式,可以保證油準確流入管道,不會形成浪費,提高裝置整體的可靠性。
      [0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述曲面底部伸入所述管道中,油量過多時,防止油的濺出,保證油準確流入管道,不會形成浪費,提高裝置整體的可靠性。
      [0013]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,兩個所述噴嘴以相鄰呈180°繞加工處對稱分布,設置更對稱,各項參數(shù)更好控制。
      [0014]作為本發(fā)明的優(yōu)選方案,所述排出口油的流量為10_14ml/h,實際使用中所選擇的參數(shù),在這一段參數(shù)中,經(jīng)過對實際加工過程的監(jiān)控,效果最好,可以和兩個噴嘴的設置方式相配合,較好地防止積肩瘤的形成,同時,減小廢油的污染。
      [0015]與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果:
      針對高強度鋼航空結構件、提高冷卻效果、減少積肩瘤現(xiàn)象。
      [0016]【附圖說明】:
      圖1為本發(fā)明結構示意圖;
      圖2為混合模塊結構示意圖;
      圖3為圖2的俯視圖;
      圖中標記:1 -油量開關,2-油杯,3-油,4-濾網(wǎng),5-調(diào)節(jié)閥,6-混合模塊,7-制冷模塊,8-殼體,9-管道,10-噴嘴,11-定位油管,12-分油裝置,13-保護罩,14-輸入油
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