Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости

 

Изобретение относится к области машиностроения, устройствам для охлаждения режущего инструмента. Устройство содержит дисковую фрезу, в корпусе которой выполнена кольцевая проточка, сообщенная радиальными каналами с зубьями фрезы, две заслонки, перекрывающие проточку, и два диска, установленных соосно с фрезой со стороны проточки, причем ближний к торцу корпуса фрезы диск установлен неподвижно и на нем закреплена одна из заслонок, на втором диске расположен подвод жидкости к кольцевой проточке фрезы. Для эффективного использования смазочно-охлаждающей жидкости и экономии ее расхода путем регулирования длины зоны ее подачи на режущую поверхность инструмента диск с подводом жидкости установлен с возможностью поворота относительно оси вращения фрезы, а ближний к торцу фрезы диск выполнен со сквозным сегментным вырезом, и через него проходит вторая заслонка, которая установлена на диске с подводом жидкости. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для охлаждения режущего инструмента.

Данное устройство может найти применение при торцевом фрезеровании поверхностей, площадь фрезерования которых существенно изменяется в течение цикла обработки, например при фрезеровании торцевых поверхностей щек коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости, позволяющее подавать охлаждающую жидкость через режущий инструмент, в частности через корпус дисковой фрезы. Корпус фрезы содержит внутреннюю полость в виде кольцевой проточки, к которой осуществляется подвод охлаждающей жидкости. Кольцевая полость корпуса фрезы соединена с помощью радиальных каналов с соплами, расположенными на затылке каждого из зубьев, находящихся на периферии инструмента. Причем каждое сопло содержит регулятор расхода жидкости, размещенный в каждом из каналов корпуса фрезы.

Авторское свидетельство 1454651 А1, В 23 Q 11/10, бюллетень изобретений 4, 1989 г. - аналог.

Несмотря на эффективную доставку жидкости в зону резания, данное устройство имеет существенный недостаток, а именно: неэффективное расходование охлаждающей жидкости. Это обусловлено тем, что охлаждение необходимо использовать при охлаждении детали и инструмента непосредственно в зоне контакта инструмента и детали, которая имеет ограниченные размеры и представляет собой только часть длины окружности режущей поверхности инструмента. В то же время данное устройство обеспечивает равномерное расходование жидкости по всей длине режущей поверхности инструмента, в том числе и при охлаждении зубьев фрезы, которые в данный момент не участвуют в резании.

Известно устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости через корпус инструмента, в частности дисковой фрезы, в котором зона подачи жидкости на режущие кромки зубьев фрезы ограничена. При использовании данного инструмента жидкость разбрызгивается не по всей периферии инструмента, а только на участке длины окружности режущей поверхности инструмента, приближенной к длине зоны контакта инструмента с деталью. Устройство представляет собой дисковую фрезу, содержащую кольцевую проточку, соединенную радиальными каналами с режущей кромкой каждого зуба фрезы. Оно содержит два диска, установленных соосно с фрезой. Ближний диск закрывает кольцевую проточку фрезы, обеспечивая ее герметичность при вращении с помощью лабиринтных уплотнений на ее корпусе. Второй диск снабжен подводом жидкости в кольцевую полость фрезы. Ближний диск, закрывающий кольцевую полость, содержит две заслонки, ограничивающие область попадания жидкости в кольцевую проточку инструмента, за счет чего жидкость разбрызгивается через его радиальные каналы только в определенном секторе периферии инструмента, связанном с данной частью кольцевой проточки инструмента. Длина данного сектора определяется расстоянием между заслонками, расположенными на диске. Расстояние между ними в процессе обработки остается неизменным.

Авторское свидетельство 994214, В 23 Q 11/10, бюллетень 5, 1983 г. - прототип.

Недостатком данного устройства является то, что длина сектора окружности периферии дисковой фрезы, на которую попадает охлаждающая жидкость, остается неизменной в процессе обработки. Чаще всего длина контакта инструмента с деталью изменяется в широких пределах, особенно при торцевом фрезеровании деталей типа щек противовесов коленчатых валов. В этом случае вследствие конструктивных особенностей деталей, заключающихся в том, что щеки валов эксцентричны относительно оси вращения коренных или шатунных шеек, длина дуги зоны контакта инструмента с обрабатываемой поверхностью изменяется практически от нуля до 180o. В данном случае для эффективного использования охлаждающей жидкости необходимо в процессе обработки постоянно изменять длину дуги зоны охлаждения в пределах изменения зоны контакта инструмента с деталью.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности регулирования длины зоны подачи охлаждающей жидкости на режущую поверхность инструмента. Это позволяет эффективно использовать охлаждающие свойства жидкости, экономить ее расход.

Поставленная задача решается тем, что устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости содержит дисковую фрезу, в корпусе которой выполнена кольцевая проточка, сообщенная радиальными каналами с зубьями фрезы. Устройство содержит две заслонки, перекрывающие проточку, и два диска, установленных соосно с фрезой со стороны проточки. Ближний к торцу фрезы диск установлен неподвижно и на нем закреплена одна из заслонок, а на втором расположен подвод жидкости. Новым в предлагаемом изобретении является то, что диск, снабженный подводом, установлен с возможностью поворота вокруг оси фрезы. Ближний к торцу фрезы диск имеет сегментный вырез, через него проходит вторая заслонка, которая установлена на диске с подводом жидкости.

Предлагаемое устройство поясняется чертежами.

На фиг.1 представлен общий вид устройства в разрезе.

На фиг.2 приведен разрез А-А общего вида устройства на фиг.1.

На фиг.3 приведен местный разрез В-В на фиг.2 (разрез поясняет конструкцию и расположение заслонки внутри кольцевой проточки фрезы).

Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания содержит дисковую фрезу 1, установленную на шпинделе 2 фрезерной головки 3. В корпусе фрезы 1 выполнена кольцевая проточка 4, которая снабжена радиальными каналами 5, сообщенными с режущей поверхностью зубьев 6. Устройство имеет две заслонки 7 и 8, перекрывающие кольцевую проточку 4 по ее длине, и два диска 9 и 10, установленных соосно с фрезой 1 со стороны ее торца, на котором выполнена кольцевая проточка 4. Ближний к фрезе 1 диск 9 установлен неподвижно на корпусе фрезерной головки 3 и имеет сквозной сегментный вырез 11. На диске 9 установлена заслонка 7. Второй диск 10 установлен с возможностью поворота относительно оси вращения фрезы 1, для чего он снабжен зубчатым венцом 12, находящимся в зацеплении с собственным приводом (на чертеже не указан). На диске 10 расположены подвод жидкости 13 и заслонка 8, проходящая через сегментный вырез 11 диска 9. На торцах диска 10 и корпуса фрезы 1 выполнены кольцевые выступ 14 и проточка 15, которые образуют лабиринтное уплотнение, полностью перекрывающее сегментный вырез 11 диска 9 с торца корпуса фрезы 1.

Работает устройство следующим образом: охлаждающую жидкость подают через подвод 13 в часть кольцевой проточки 4, ограниченную размещенными в ней заслонками 7 и 8. Жидкость из этой части проточки 4 через радиальные каналы 5 поступает к режущим поверхностям зубьев фрезы 1 на участке ее периферии, который в данный момент участвует в резании. При увеличении зоны контакта фрезы 1 с деталью включается привод вращения диска 10, который с помощью зубчатого венца 12 поворачивается относительно диска 9 на угол, соответствующий увеличению зоны обработки. В результате этого заслонка 8 перемещается внутри кольцевой проточки 4 фрезы 1, увеличивая ее длину пропорционально углу поворота диска 10. Вследствие этого жидкость из проточки 4 через каналы 5 поступает к большему количеству режущих зубьев 6 на периферии фрезы 1. При уменьшении зоны контакта фрезы 1 с деталью привод вращения диска 10 поворачивает его через венец 12 в обратном направлении. Вследствие этого заслонка 8, перемещаясь внутри проточки 4, сокращает ее длину и соответственно уменьшает количество режущих зубьев 6, к которым поступает охлаждающая жидкость.

Устройство позволяет вести подачу охлаждающей жидкости непосредственно на рабочие поверхности режущих зубьев и только на те, которые в данный момент времени находятся в зоне резания. Причем в процессе обработки при изменении длины контакта инструмента с деталью соответственно ей изменяется длина периферии режущей кромки фрезы, к которой обеспечивается подвод охлаждающей жидкости. Это значительно сокращает расход охлаждающей жидкости, а также обеспечивает наибольший эффект охлаждения режущих зубьев инструмента.

Формула изобретения

Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания, содержащее дисковую фрезу, в корпусе которой выполнена кольцевая проточка, сообщенная радиальными каналами с зубьями фрезы, две заслонки, перекрывающие проточку, и два диска, установленные соосно с фрезой со стороны проточки, причем ближний к торцу корпуса фрезы диск установлен неподвижно и на нем закреплена одна из заслонок, на втором диске расположен подвод жидкости к кольцевой проточке фрезы, отличающееся тем, что диск с подводом жидкости установлен с возможностью поворота относительно оси вращения фрезы, а ближний к торцу фрезы диск выполнен со сквозным сегментным вырезом и через него проходит вторая заслонка, которая установлена на диске с подводом жидкости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на операциях фрезерования

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при высокоскоростной обработке вращающимся инструментом титановых и других материалов с низкой теплопроводностью. Система включает в себя по меньшей мере одну зону на корпусе инструмента для установки режущего элемента, канал косвенного охлаждения в корпусе инструмента для подачи охлаждающей жидкости, температура которой меньше температуры окружающей среды со стороны задней поверхности режущего элемента, и полость, образованную на задней поверхности режущего элемента для приема охлаждающей жидкости из канала и обеспечения охлаждения режущего элемента. В полости выполнено выпускное отверстие, соединенное с выпускным отверстием на поверхности режущего элемента, для выпуска в атмосферу поступающей в полость охлаждающей жидкости. Расход охлаждающей жидкости не превышает 10% от необходимого расхода синтетических охлаждающих жидкостей при механической обработке той же детали поливом. Охлаждающая жидкость представляет собой двухфазный поток для обеспечения отвода тепла от режущего элемента путем поглощения теплоты в процессе испарения охлаждающей жидкости. Увеличивается срок службы инструмента. 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при обработке фрезерным инструментом с непрерывной подачей охлаждающей или смазочно-охлаждающей жидкости. Инструмент содержит участок вала с первым каналом, проходящим от первого конца участка вала, и участок головки, коаксиальный с участком вала, проходящий радиально наружу от участка вала и содержащий две боковые поверхности и наружную периферийную кромку между ними. Наружная периферийная кромка включает по меньшей мере одну выемку для закрепления по меньшей мере одной режущей пластины. Инструмент содержит по меньшей мере один второй канал, проходящий на расстоянии между боковыми поверхностями от первого канала до проксимальной по меньшей мере одной канавки. Первый канал содержит первый участок и второй участок, выполненные разного диаметра. Второй участок содержит кольцевое ребро и кольцевую канавку на переходном участке между первым и вторым участками. Ребро выполнено с по меньшей мере одним отверстием, проходящим между вторым участком и кольцевой канавкой. Раскрыты варианты выполнения фрезерного инструмента. Обеспечивается непрерывная подача жидкости, улучшается качество обработки. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.

Режущий инструмент содержит режущий элемент в виде вставной режущей пластины, охлаждаемой косвенно с помощью теплообменника с микроканалами, который установлен у задней поверхности вставной режущей пластины. Теплообменник выполнен с внутренней камерой, в которую подают охлаждающую жидкость, такую как криогенная жидкость. Камера может содержать ребра для улучшения отвода тепла криогенной жидкостью от вставной режущей пластины. С внутренним пространством теплообменника соединены подающая и отводящая трубки для охлаждающей жидкости. Технический результат: снижение расхода криогенной жидкости. 16 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при обработке вращающимися инструментами, имеющими внутренние охлаждающие каналы, в частности, при обработке фрезами. Корпус инструмента выполнен с центральным отверстием. На периферийной поверхности корпуса образована по меньшей мере одна канавка, которая содержит первый ряд гнезд под режущие пластины и по меньшей мере второй ряд гнезд под режущие пластины, аксиально смещенные назад от первого ряда. Механизм охлаждения включает в себя центрирующий штифт, имеющий по меньшей мере два углубления, аксиально разнесенные друг от друга вдоль участка центрирующего штифта. Перемещаемое уплотнение установлено в одном из углублений. При установке перемещаемого уплотнения в первом углублении центральное отверстие корпуса сообщается по текучей среде с охладительными отверстиями, связанными с первым множеством рядов режущих пластин. При установке перемещаемого уплотнения во втором углублении центральное отверстие корпуса сообщается по текучей среде с охладительными отверстиями, связанными со вторым множеством рядов режущих пластин. Обеспечивается эффективное охлаждение инструмента. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Группа изобретений относится к машиностроению и может быть использована при обработке шлифовальными или другими инструментами на станах с полым шпинделем. Переходное устройство содержит входное отверстие в своей первой части для соединения с центральным проходом вала, по меньшей мере одно выходное отверстие во второй своей части, которая выступает в радиальном направлении за первую часть и предназначена для удерживания инструмента, соединительное средство для крепления переходного устройства и распределяющий текучую среду проход, соединяющий впускное отверстие по меньшей мере с одним выходным отверстием так, что смазочно-охлаждающая эмульсия подается к инструменту через по меньшей мере одно выходное отверстие переходного устройства. Улучшается подача смазочно-охлаждающей эмульсии к точкам контакта инструмента с деталью, увеличивается срок службы инструмента и обеспечивается возможность его автоматической смены. 6 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Режущий элемент, содержащий режущую часть и охлаждающую часть. Режущая часть содержит переднюю поверхность, заднюю поверхность и режущую кромку, образованную на пересечении передней поверхности и задней поверхности. Охлаждающая часть содержит рабочую поверхность и охлаждающее сопло, выполненное в виде единого целого с ней. Сопло расположено на расстоянии от режущей кромки и содержит охлаждающее отверстие, направленное к режущей кромке под острым углом относительно передней поверхности. Указанное сопло образовано по меньшей мере одной боковой стенкой, проходящей в поперечном направлении относительно указанной рабочей поверхности, и верхней поверхностью, проходящей в поперечном направлении относительно указанной боковой стенки, так что указанное охлаждающее отверстие ограничено указанной рабочей поверхностью, указанной боковой стенкой и указанной верхней поверхностью. Достигается повышение эффективности охлаждения зоны резания. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 11 ил.

Инструмент (1) содержит сменный режущий элемент (5) и держатель (3). Сменный режущий элемент (5) содержит первую часть (5А) с по меньшей мере одной режущей кромкой (25) и вторую часть (5В) для соединения с держателем (3), имеющую коническую наружную упорную поверхность (33) и наружную цилиндрическую резьбу (37). Держатель режущего элемента (5) имеет по меньшей мере один продольный канал (17) для охлаждающей или смазочной текучей среды и по меньшей мере одно отверстие (51), проходящее от указанного по меньшей мере одного продольного канала (17) к боковой поверхности (20) держателя (3). Достигается эффективное крепление режущего элемента и очистка зоны обработки. 15 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх