RU181447U1 - TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM - Google Patents
TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- RU181447U1 RU181447U1 RU2017135916U RU2017135916U RU181447U1 RU 181447 U1 RU181447 U1 RU 181447U1 RU 2017135916 U RU2017135916 U RU 2017135916U RU 2017135916 U RU2017135916 U RU 2017135916U RU 181447 U1 RU181447 U1 RU 181447U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- tool
- cooling system
- liquid coolant
- insulated
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000010409 ironing Methods 0.000 abstract 1
- 238000005555 metalworking Methods 0.000 abstract 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 239000013529 heat transfer fluid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 description 1
- 239000000659 freezing mixture Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/10—Arrangements for cooling or lubricating tools or work
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
- B23B27/10—Cutting tools with special provision for cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
Система охлаждения режущей пластины инструмента (варианты) предназначена для универсальных металлообрабатывающих станков, оснащенных системами ЧПУ. Система охлаждения может также применяться в процессе обработки металла выглаживанием для охлаждения индентора выглаживателя.Система охлаждения режущей пластины инструмента содержит теплоизолированные быстросъемные шланги, трубопроводы для подвода охлажденного жидкого теплоносителя под режущую пластину и отвода нагретого жидкого теплоносителя через теплоизолированные каналы инструмента, насос, два теплообменника, соединенные с термоэлектрическими преобразователями. Радиатор теплообменника охлаждается вентилятором. Теплообменник с охлаждаемым жидким теплоносителем соединен с расширительным баком. 1 илл.The tool cutting blade cooling system (options) is designed for universal metalworking machines equipped with CNC systems. The cooling system can also be used in the process of metal processing by ironing to cool the indenter. The cooling system of the tool insert contains thermally insulated quick-release hoses, pipelines for supplying the cooled liquid coolant under the cutting plate and the removal of the heated liquid coolant through the heat-insulated channels of the tool, a pump, two heat exchangers connected with thermoelectric converters. The heat exchanger radiator is cooled by a fan. A heat exchanger with a cooled liquid coolant is connected to an expansion tank. 1 ill.
Description
Полезная модель относятся к обработке металлов инструментом с внутренним охлаждением режущей пластины.A useful model relates to the processing of metals by an instrument with internal cooling of the cutting insert.
При обработке труднообрабатываемых металлов из-за интенсивного тепловыделения и существенного нагрева в контактной зоне происходит износ рабочих поверхностей режущей пластины, что существенно снижает ее ресурс, ухудшает шероховатость обработанной поверхности и увеличивает трудоемкость обработки вследствие уменьшения скорости резания.When processing hard-to-treat metals, due to intense heat generation and substantial heating in the contact zone, wear of the working surfaces of the cutting insert occurs, which significantly reduces its resource, worsens the roughness of the treated surface and increases the complexity of processing due to a decrease in cutting speed.
Для уменьшения износа режущей пластины инструмента, обеспечения требуемой шероховатости обрабатываемой поверхности и увеличения производительности процессов применяют смазочно-охлаждающее технологическое средство (СОТС), которое отводит тепло путем как наружного полива, так и внутреннего охлаждения режущей пластины инструмента.To reduce the wear of the tool insert, to provide the required roughness of the machined surface and to increase the productivity of the processes, a lubricant-cooling technological tool (COTS) is used, which removes heat by both external irrigation and internal cooling of the tool insert.
Известен режущий инструмент, содержащий корпус с режущим элементом, каналом подвода охлаждающего агента, а также с центральными и периферийными каналами для его отвода, отношение площади поперечного сечения каждого периферийного канала к площади поперечного сечения центрального канала выбрано в пределах 1,3…1,4 (авторское свидетельство №1816651).Known cutting tool containing a housing with a cutting element, a channel for supplying a cooling agent, as well as with central and peripheral channels for its removal, the ratio of the cross-sectional area of each peripheral channel to the cross-sectional area of the central channel is selected within 1.3 ... 1.4 ( copyright certificate No. 1816651).
Недостатком конструкции является то, что охлаждающий агент (воздух) имеет температуру окружающей среды и низкую теплоемкость. Это снижает интенсивность отвода тепла и ограничивает минимальную температуру режущей пластины.The design drawback is that the cooling agent (air) has an ambient temperature and low heat capacity. This reduces the intensity of heat dissipation and limits the minimum temperature of the insert.
Известно устройство для управления охлаждением резца с установленным в нем термоэлементом, содержащее последовательно соединенные термопару, установленную с возможностью измерения температуры в режущей части резца, нечеткий контроллер и управляемый генератор постоянного тока, соединенный с термоэлементом, выполненным в виде элемента Пельтье, блок активного контроля, состоящий из датчика скорости резания, датчика подачи резца и датчика силы тока, подаваемого на упомянутый термоэлемент, при этом второй вход нечеткого контроллера соединен с выходом блока активного контроля (патент №2586189).A device for controlling the cooling of a cutter with a thermocouple installed in it, comprising a thermocouple connected in series, installed with the ability to measure the temperature in the cutting part of the cutter, a fuzzy controller and a controlled DC generator connected to a thermocouple made in the form of a Peltier element, an active control unit, consisting from a cutting speed sensor, a cutter feed sensor and a current sensor supplied to said thermocouple, while the second input of the fuzzy controller is connected inen with the output of the active control unit (patent No. 2586189).
Недостатками устройства является то, что габаритные размеры державки резца не позволяют использовать мощные элементы Пельтье, что существенно ограничивает возможности охлаждения режущей пластины инструмента. Большое количество токопроводов, подключенных к резцу делает невозможной его автоматическую замену.The disadvantages of the device is that the overall dimensions of the tool holder do not allow the use of powerful Peltier elements, which significantly limits the cooling capabilities of the tool insert. A large number of conductors connected to the cutter makes it impossible to automatically replace it.
Наиболее близким является выглаживающий инструмент с модулем охлаждения, содержащий корпус, в который ввинчена втулка с установленными в ней индентором с резиновой втулкой, пружиной и резиновым уплотнением, снабжен трубкой подачи охлажденного жидкого теплоносителя для подачи жидкого теплоносителя в полость индентора и трубкой отвода нагретого жидкого теплоносителя, которые через штуцеры соединены с модулем охлаждения, состоящим из насоса, откачивающего нагретый жидкий теплоноситель, двух теплообменников и термоэлектрических преобразователей, расположенных между теплообменниками и скрепленных между собой, причем трубка для подачи охлажденного жидкого теплоносителя и трубка для отвода нагретого жидкого теплоносителя соединены с первым теплообменником, а второй теплообменник соединен с системой подачи СОТС станка (патент RU №150111 U1).The closest is a smoothing tool with a cooling module, comprising a housing into which a sleeve is screwed with an indenter with a rubber sleeve, a spring and a rubber seal installed in it, equipped with a supply pipe for the cooled liquid coolant for supplying the liquid coolant to the indenter cavity and a drain pipe for the heated liquid coolant, which through the fittings are connected to a cooling module consisting of a pump pumping out a heated liquid heat carrier, two heat exchangers and thermoelectric converters azovateley arranged between the heat exchangers and connected to each other, wherein the tube for supplying the cooled heat transfer fluid and the tube for discharging the heated heat transfer liquid are connected to the first heat exchanger, a second heat exchanger connected to a cutting fluid supply system of the machine (patent RU №150111 U1).
Недостатком является недостаточное охлаждение инструмента из-за отсутствия теплоизоляции между охлаждаемым жидким теплоносителем и инструментом. Постоянное соединение трубок с жидким теплоносителем и инструментом затрудняет смену инструмента.The disadvantage is insufficient cooling of the tool due to the lack of thermal insulation between the cooled liquid coolant and the tool. The constant connection of the tubes with the heat transfer fluid and the tool makes it difficult to change the tool.
Для повышения эффективности охлаждения режущей пластины инструмента при изготовлении деталей из труднообрабатываемых материалов, уменьшения износа, обеспечения требуемого качества обрабатываемой поверхности, предлагается система охлаждения режущей пластины инструмента, которая содержит трубопроводы для подвода охлажденного жидкого теплоносителя и отвода нагретого жидкого теплоносителя, насос, два теплообменника, соединенные с термоэлетрическими преобразователями. Система содержит быстросъемные теплоизолированные шланги, соединенные фитингами с теплоизолированными каналами в инструменте и теплоизолированными трубопроводами, соединенными с теплообменником с охлаждаемым жидким теплоносителем, второй теплообменник выполнен в виде радиатора, под которым расположен вентилятор, теплообменник с охлаждаемым жидким теплоносителем соединен с расширительным баком.To increase the cooling efficiency of the tool insert in the manufacture of parts from difficult materials, to reduce wear, to ensure the required quality of the surface being machined, a cooling system for the tool insert is proposed, which contains pipelines for supplying the cooled liquid coolant and the removal of the heated liquid coolant, a pump, two heat exchangers connected with thermoelectric converters. The system contains quick-detachable heat-insulated hoses connected by fittings with heat-insulated channels in the tool and heat-insulated pipelines connected to a heat exchanger with a cooled liquid heat carrier, the second heat exchanger is made in the form of a radiator, under which there is a fan, a heat exchanger with a cooled liquid heat carrier is connected to an expansion tank.
Новые признаки системы охлаждения повышают эффективность охлаждения материала режущей пластины инструмента в зоне контакта за счет значительного снижения температуры жидкого теплоносителя на поверхности соприкосновения с режущей пластиной или увеличения объема прокачиваемого жидкого теплоносителя. Быстросъемные теплоизолированные шланги, соединяющие инструмент с системой охлаждения, позволяют оперативно производить смену инструмента (например резец на выглаживатель для выполнения операции выглаживания) на другой инструмент, имеющий фитинги для соединения с системой охлаждения и каналы для подвода и отвода жидкого теплоносителя.New features of the cooling system increase the cooling efficiency of the tool insert material in the contact zone due to a significant decrease in the temperature of the liquid coolant on the surface of contact with the cutting plate or an increase in the volume of pumped liquid coolant. Quick-detachable heat-insulated hoses that connect the tool to the cooling system allow you to quickly change the tool (for example, a cutter to the smoother to perform the smoothing operation) to another tool that has fittings for connecting to the cooling system and channels for supplying and discharging liquid coolant.
Система охлаждения режущей пластины инструмента мобильная, предназначена для повышения производительности универсальных станков, оснащенных системами ЧПУ или группы станков за счет возможности перемещения в соответствии с технологическим процессом.The tool cutting blade cooling system is mobile, designed to increase the performance of universal machines equipped with CNC systems or a group of machines due to the possibility of movement in accordance with the technological process.
На фиг. 1 изображена система охлаждения режущей пластины инструментаIn FIG. 1 shows the cooling system of a tool insert
Система охлаждения режущей пластины инструмента содержит теплоизолированные быстросъемные шланги 3, соединенные фитингами 2 с теплоизоляционным трубопроводом 4, подводящим охлажденный жидкий теплоноситель и теплоизолированным трубопроводом 5, отводящим нагретый жидкий теплоноситель, насос 6, установленный на трубопроводе 4; теплообменник 7 с жидким теплоносителем, второй теплообменник выполнен в виде радиатора 8; термоэлектрические преобразователи 9, расширительный бак 10, вентилятор 11 для обдува радиатора 8. Расширительный бак 10 предназначен для компенсации изменений объема жидкого теплоносителя при его нагреве или охлаждении и для заправки системы охлаждения жидким теплоносителем через закрываемое отверстие в крышке бака. Державка инструмента 1 содержит режущую пластину 12, закрепленную на корпусе инструмента держателем (на фиг. не показан), теплоизолированный канал 13 для подвода охлажденного жидкого теплоносителя под режущую пластину 12 и теплоизолированный канал 14 для отвода нагретого жидкого теплоносителя в теплообменник 7.The cooling system of the tool insert contains heat-insulated quick-detachable hoses 3 connected by fittings 2 to a heat-insulating
Работает система охлаждения режущей пластины инструмента следующим образом.The cooling system of the cutting insert of the tool works as follows.
Устанавливают заготовку детали 15 из стали 20X13 с наплавленной поверхностью из нержавеющей стали 20X13 с твердостью 43HRC в токарно-фрезерном центре MULTUSB300W, к инструменту 1 быстроразъемными фитингами 2 крепят быстросъемные теплоизолированные шланги 3, закрепляют их на теплоизолированных трубопроводах 4 и 5. Теплообменник 7 с радиатором 8 соединены с термоэлектрическими преобразователями (Пельтье) 9. Теплообменник 7 соединен с расширительным баком 10. Устанавливают вентилятор 11. Подают питание на термоэлектрические преобразователи (Пельтье) 9, насос 6 закачивает охлажденный жидкий теплоноситель в канал 13 для подвода охлажденного жидкого теплоносителя к поверхности режущей пластины 12. Включают токарно-фрезерный центр. Инструмент 1 подводят к заготовке 15, сообщают инструменту 1 и заготовке 15 движения в соответствии с заданными параметрами режима обработки. Скорость 300 м/мин, подача 0,3 мм/об., параметры процесса задавались программно. Нагретый жидкий теплоноситель (низкозамерзающая смесь воды и спирта в пропорции 1:1) возвращается по каналу 14 в теплообменник 7, охлаждается термоэлектрическими преобразователями (Пельтье) 9, который охлаждается радиатором 8, обдуваемым вентилятором 11.A
В результате обработки сформирована поверхность Rа=0,6 мкм. Охлаждение рабочей поверхности инструмента до +10 градусов С позволяет снизить износ инструмента и повысить производительность процесса на 20% за счет повышения скорости резания и эффективного охлаждения режущей пластины в зоне контакта, обеспечить уменьшение шероховатости поверхности, сократить расход СОТС и увеличить срок службы инструмента в 1,3 раз.As a result of processing, a surface Ra = 0.6 μm is formed. Cooling the working surface of the tool to +10 degrees C allows you to reduce tool wear and increase process productivity by 20% by increasing the cutting speed and efficient cooling of the cutting insert in the contact zone, to reduce surface roughness, reduce the consumption of COTS and increase the tool life by 1, 3 times
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017135916U RU181447U1 (en) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017135916U RU181447U1 (en) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017126943U Division RU182799U1 (en) | 2017-07-26 | 2017-07-26 | TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU181447U1 true RU181447U1 (en) | 2018-07-13 |
Family
ID=62915196
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017135916U RU181447U1 (en) | 2017-10-09 | 2017-10-09 | TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU181447U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200384591A1 (en) * | 2019-06-06 | 2020-12-10 | Fanuc Corporation | Machine tool and system |
RU2752492C1 (en) * | 2020-07-06 | 2021-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method and device for control of thermoelement |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003266209A (en) * | 2002-03-20 | 2003-09-24 | Kanazawa Inst Of Technology | Machining device and machining method, and method for prolonging tool service life |
RU2486992C2 (en) * | 2011-09-30 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method and device of cutting tool cooling for increase in machining precision at nc machine tools |
RU150111U1 (en) * | 2014-07-24 | 2015-01-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Предприятие "Сенсор" | COOLING TOOL WITH COOLING MODULE |
RU2586189C2 (en) * | 2014-06-20 | 2016-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method and device for controlling cutter cooling |
-
2017
- 2017-10-09 RU RU2017135916U patent/RU181447U1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003266209A (en) * | 2002-03-20 | 2003-09-24 | Kanazawa Inst Of Technology | Machining device and machining method, and method for prolonging tool service life |
RU2486992C2 (en) * | 2011-09-30 | 2013-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method and device of cutting tool cooling for increase in machining precision at nc machine tools |
RU2586189C2 (en) * | 2014-06-20 | 2016-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method and device for controlling cutter cooling |
RU150111U1 (en) * | 2014-07-24 | 2015-01-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Предприятие "Сенсор" | COOLING TOOL WITH COOLING MODULE |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200384591A1 (en) * | 2019-06-06 | 2020-12-10 | Fanuc Corporation | Machine tool and system |
US12030145B2 (en) * | 2019-06-06 | 2024-07-09 | Fanuc Corporation | Machine tool and system |
RU2752492C1 (en) * | 2020-07-06 | 2021-07-28 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Method and device for control of thermoelement |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2539272C2 (en) | Indirect cooling of cutting tool | |
RU2522401C2 (en) | Indirect cooling of rotary cutting tool | |
CN103213029B (en) | A kind of high-speed turning center electro spindle cooling means and inside and outside cooling electro spindle | |
RU181447U1 (en) | TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM | |
RU182798U1 (en) | TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM | |
CN109623461B (en) | Heat dissipation method and device and ball screw feeding system with device | |
SG10201901723VA (en) | Constant temperature water supply apparatus | |
RU182799U1 (en) | TOOL CUTTING PLATE COOLING SYSTEM | |
JP2007003154A (en) | Thermostat | |
RU150111U1 (en) | COOLING TOOL WITH COOLING MODULE | |
CN214869126U (en) | Numerical control lathe main shaft cooling device | |
CN201399701Y (en) | Low-temperature gear cutting machine tool | |
CN210968079U (en) | Machine tool body cooling circulation device | |
CN104359276A (en) | Water cooling system of machining workshop | |
CN217194271U (en) | Numerical control machine tool cooling mechanism for metal decoration accessory mold production | |
JP2004042144A (en) | Processing device and processing method | |
CN209349959U (en) | Coolant liquid dual system lathe | |
CA2479720A1 (en) | Reversing circulation for heating and cooling conduits | |
CN102101327A (en) | Water cooling method and device for multi-wire cutting machine | |
RU175079U1 (en) | COOPERATOR WITH COMBINED COOLING | |
JP2010069493A (en) | Circulation type spot welding gun cooling system | |
CN216461048U (en) | Pipeline machining device | |
RU179894U1 (en) | CUTTER | |
JP7133205B2 (en) | Diamond polishing apparatus and diamond polishing method | |
RU131711U1 (en) | IRONING INSTRUMENT FOR NANOSTRUCTURING THE SURFACE LAYER OF PARTS |