鈦合金航空結(jié)構(gòu)件油氣混合噴射銑削潤(rùn)滑系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鈦合金航空結(jié)構(gòu)件加工領(lǐng)域，特別涉及一種鈦合金航空結(jié)構(gòu)件油氣混合噴射銑削潤(rùn)滑系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)方式的切削加工中，會(huì)產(chǎn)生熱量和切削肩，熱量超出一定范圍后會(huì)造成不良影響，切削肩累計(jì)過(guò)多也會(huì)造成堵塞，影響工件的加工；
[0003]所以，在現(xiàn)有技術(shù)中，會(huì)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(shí)現(xiàn)降溫，同時(shí)，沖洗切削液；
[0004]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(fù)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(lèi)等，一旦進(jìn)入外環(huán)境，將造成嚴(yán)重的環(huán)境污染；
[0005]現(xiàn)在在本技術(shù)領(lǐng)域提出了一種干式切削的理念，但是具體落實(shí)在實(shí)踐中，還有非常多的問(wèn)題，基本是一個(gè)非常冷門(mén)的領(lǐng)域，大家都處于研發(fā)階段；
[0006]而在航空領(lǐng)域，也涉及到這么一個(gè)問(wèn)題，這個(gè)領(lǐng)域中，鈦合金的使用率非常高，使用傳統(tǒng)方法加工鈦合金工件，也會(huì)出現(xiàn)所述的污染問(wèn)題，現(xiàn)在在這個(gè)干式切削領(lǐng)域，大家也都在嘗試，基本上使用最多的是設(shè)置一個(gè)渦流管，跟隨著刀具移動(dòng)，對(duì)著加工處進(jìn)行噴射冷氣，但是實(shí)際使用過(guò)程中，雖然達(dá)到降溫效果，但也會(huì)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(dǎo)致加工及其不穩(wěn)定，航空領(lǐng)域的鈦合金工件加工質(zhì)量得不到保障。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種針對(duì)鈦合金航空結(jié)構(gòu)件、提高冷卻效果、減少積肩瘤現(xiàn)象的鈦合金航空結(jié)構(gòu)件油氣混合噴射銑削潤(rùn)滑系統(tǒng)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供了以下技術(shù)方案:
[0009]—種鈦合金航空結(jié)構(gòu)件油氣混合噴射銑削潤(rùn)滑系統(tǒng)，其包括:
[0010]儲(chǔ)油模塊，所述儲(chǔ)油模塊內(nèi)部?jī)?chǔ)存油；
[0011 ]混合模塊，所述儲(chǔ)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(chǔ)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；
[0012]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，所述噴射模塊包括三個(gè)噴嘴，用于從三個(gè)方向向鈦合金航空結(jié)構(gòu)件銑削加工處噴射所述噴霧，用于冷卻和排肩。
[0013]如【背景技術(shù)】中所述，在航空領(lǐng)域，特別是鈦合金航空結(jié)構(gòu)件加工領(lǐng)域，干式切削還是一個(gè)非常非常冷門(mén)的概念，大家都還處于研發(fā)階段，本申請(qǐng)的方案，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，取得了較好的效果；
[0014]首先，鈦合金這種材料，加工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的熱量，但是，它的熔點(diǎn)一般是低于1668°的，特別對(duì)于航空領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，這個(gè)領(lǐng)域所采用的鈦合金一般是用于高溫環(huán)境，以及更追求的是輕和高的強(qiáng)度、剛度，所以其熔點(diǎn)大部分甚至比1668°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(guò)高，造成工件的變形，所以，按照常規(guī)的理論上的用一個(gè)渦流管進(jìn)行降溫，經(jīng)過(guò)實(shí)踐，效果不是很理想，存在一定的冷卻死角；
[0015]其次，由于鈦合金硬度相對(duì)于高強(qiáng)度鋼這種材料更低、塑性更大，本身就很容易產(chǎn)生積肩瘤，再加上上述的溫度問(wèn)題，會(huì)有劇烈的金屬變形，極易產(chǎn)生積肩瘤；
[0016]同時(shí)，如果只用渦流管進(jìn)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(shí)相比更強(qiáng)烈摩擦，產(chǎn)生積肩瘤；
[0017]在經(jīng)過(guò)一系列的研發(fā)之后，確定了本申請(qǐng)的技術(shù)方案，通過(guò)噴射模塊的設(shè)置方式，在銑刀三周設(shè)置三個(gè)噴嘴，噴射油氣混合的噴霧，對(duì)于航空結(jié)構(gòu)件的鈦合金材料加工中，是最優(yōu)的；
[0018]在實(shí)際參數(shù)顯示中，設(shè)置2個(gè)噴嘴，對(duì)于銑加工處的覆蓋還是會(huì)有一定的死角，降溫上來(lái)講，其實(shí)也是可以勉強(qiáng)滿(mǎn)足鈦合金航空結(jié)構(gòu)件的加工，但是如上述所述，航空領(lǐng)域的鈦合金航空結(jié)構(gòu)件熔點(diǎn)較低，對(duì)溫度的控制要求很高，采用三個(gè)噴射裝置，平均下來(lái)每個(gè)覆蓋180°的弧度，以扇形(錐形)的方式噴射噴霧，范圍還是較大，實(shí)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(wèn)題(本申請(qǐng)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?yàn)槟Σ吝^(guò)大產(chǎn)生積肩瘤，同時(shí)，又不會(huì)造成像以前那樣大的污染)；
[0019]在實(shí)際參數(shù)顯示中，設(shè)置4個(gè)噴嘴，可以有效地覆蓋銑加工的區(qū)域，但是，實(shí)際操作中，對(duì)于噴射裝置的控制又因?yàn)樘芗嬖谝恍┍锥耍采w范圍太大，以至于一些范圍的交匯處，噴霧的量過(guò)多，造成油的浪費(fèi)，引起不必要多于的污染，同時(shí)，交叉處的噴霧重疊，不易控制，易產(chǎn)生過(guò)大的壓力，反而會(huì)引起積肩瘤；
[0020]所以，最終，根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)的效果，本方案針對(duì)鈦合金航空結(jié)構(gòu)件這個(gè)特殊領(lǐng)域的工件，采用本申請(qǐng)的結(jié)構(gòu)，設(shè)置三個(gè)噴嘴噴射噴霧，不會(huì)出現(xiàn)上述設(shè)置三個(gè)和五個(gè)的缺點(diǎn)，所有參數(shù)都剛好合適，加工效果也非常理想，在實(shí)際加工中，積肩瘤基本不會(huì)出現(xiàn)，而且品控非常穩(wěn)定，冷卻效果也很好，各個(gè)參數(shù)的控制，比如噴霧的壓力，油量的調(diào)節(jié)，都在一個(gè)非常合適的范圍，所以，在實(shí)際加工中，至少目前，在鈦合金航空結(jié)構(gòu)件加工領(lǐng)域，使用這種結(jié)構(gòu)的加工方式處于最優(yōu)選行列。
[0021 ]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，潤(rùn)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。
[0022]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述制冷模塊為渦流管，方便采購(gòu)，成本低，制冷效果好，更換方便。
[0023]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述混合模塊包括:
[0024]殼體；
[0025]分油裝置，所述分油裝置安裝于殼體內(nèi)，為三棱錐形，三個(gè)錐面向中心軸線(xiàn)凹陷，形成弧形的錐面，頂部交接處形成Y字結(jié)構(gòu)，分油裝置下部分別通過(guò)管道連接三個(gè)所述噴嘴；
[0026]保護(hù)罩，所述保護(hù)罩為下部開(kāi)口的腔體，設(shè)置在分油裝置上半部分，開(kāi)口向下，所述保護(hù)罩上設(shè)置有定位油管，所述儲(chǔ)油模塊通過(guò)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(guò)一排出口排出儲(chǔ)油模塊輸入的油，所述排出口中心軸線(xiàn)和所述Y字結(jié)構(gòu)中心軸線(xiàn)重合。
[0027]如果只采用一個(gè)管道的話(huà)，只設(shè)置一個(gè)噴嘴，那么，該方案中分油裝置的具體結(jié)構(gòu)就沒(méi)有必要，但是，我們這里因?yàn)槭翘厥獾娜龂娮煸O(shè)計(jì)，那么，采用這種結(jié)構(gòu)，可以精確地控制整體的油量輸出，通過(guò)統(tǒng)一的排出口排出，因?yàn)橛土渴褂煤苈?，大部分情況是液滴的形式輸出，通過(guò)所述Y字結(jié)構(gòu)，把液滴均分為三個(gè)部分，然后通過(guò)冷氣向下的力，帶動(dòng)油流入管道，形成噴霧，通過(guò)噴嘴排出，這樣在油接觸冷氣之前，就把他進(jìn)行均分，而不是形成噴霧后(這種結(jié)構(gòu)需要保證三個(gè)管道一模一樣，等徑等長(zhǎng)，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(kāi)始就均分油，那么后續(xù)的管道不在乎多長(zhǎng)，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(而如果采用分別的三個(gè)儲(chǔ)油模塊單獨(dú)給各個(gè)管道供油，設(shè)備成本又太高)，解除了多余的限制條件，減少了潤(rùn)滑系統(tǒng)的制造成本，而由于這種特殊的方式，我們?cè)O(shè)置了保護(hù)罩，使油可以在豎直方向往下輸入，被Y字結(jié)構(gòu)均分，均分時(shí)被保護(hù)罩保護(hù)，不會(huì)受到冷氣流動(dòng)的影響，均分后，才從所述弧形的錐面向下流，露出保護(hù)罩后，就被冷氣帶入管道，形成所需的噴霧。
[0028]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述冷氣源設(shè)置在混合模塊正上方，冷氣從所述保護(hù)罩上方的所述殼體向下輸入，使冷氣向下帶入所述錐面上的油時(shí)，給予油的力更均勻，形成噴霧效果更好。
[0029]作為本實(shí)用新型的優(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(kāi)口分別與所述分油裝置的三個(gè)錐面底部連接，管道開(kāi)口包裹對(duì)應(yīng)的錐面底部，所述管道另一端安裝所述噴嘴，包裹的設(shè)置方式，可以保證油準(zhǔn)確流入管道，不會(huì)形成浪費(fèi)，提高裝置整體的可靠性。
[0030]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述錐面底部伸入所述管道中，油量過(guò)多時(shí)，防止油的濺出，保證油準(zhǔn)確流入管道，不會(huì)形成浪費(fèi)，提高裝置整體的可靠性。
[0031]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，三個(gè)所述噴嘴以相鄰呈120°繞加工處圓周陣列分布，設(shè)置更對(duì)稱(chēng)，各項(xiàng)參數(shù)更好控制。
[0032]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述排出口油的流量為13-18ml/h，實(shí)際使用中所選擇的參數(shù)，在這一段參數(shù)中，經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)際加工過(guò)程的監(jiān)控，效果最好，可以和三個(gè)噴嘴的設(shè)置方式相配合，較好地防止積肩瘤的形成，同時(shí)，減小廢油的污染。
[0033]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果:
[0034]針對(duì)鈦合金航空結(jié)構(gòu)件、提高冷卻效果、減少積肩瘤現(xiàn)象。
[0035]【附圖說(shuō)明】:
[0036]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0037]圖2為混合模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0038]圖3為圖2的俯視圖；
[0039]圖中標(biāo)記:1-油量開(kāi)關(guān)，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，I O-噴嘴，11-定位油管，12-分油裝置，13-保護(hù)罩，14-輸入油