RU154326U1

RU154326U1 - DEVICE FOR SUBMITTING LUBRICANT-COOLING TECHNOLOGY

Info

Publication number: RU154326U1
Application number: RU2015100358/02U
Authority: RU
Inventors: Алексей Андреевич Яковлев; Светлана Николаевна Мишустина; Вадим Сергеевич Сорокин; Олег Алексеевич Мишустин
Priority date: 2015-01-12
Filing date: 2015-01-12
Publication date: 2015-08-20

Abstract

Устройство для подачи смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) в зону резания при фрезеровании деталей, содержащее корпус с установленной внутри него втулкой с образованием кольцевой камеры между втулкой и корпусом, ионизатор СОТС, выполненный в виде соосно установленных положительного электрода в виде цилиндра и отрицательного игольчатого электрода, при этом во втулке выполнены расположенные по ее окружности каналы с возможностью размещения под углом к продольной оси фрезы, а упомянутая кольцевая камера через ионизатор СОТС связана с источником подачи СОТС, отличающееся тем, что корпус выполнен с выступом, в котором расположены дополнительная камера и связанные с ней каналы, причем дополнительная камера соединена с упомянутой кольцевой камерой, а корпус выполнен с возможностью прилегания внутренней поверхности выступа к зубьям фрезы и расположения каналов в нем под углом к поверхности фрезы.A device for supplying a lubricant-cooling technological agent (COTS) to the cutting zone when milling parts, comprising a body with a sleeve installed inside it to form an annular chamber between the sleeve and the body, a SOT ionizer made in the form of a coaxially mounted positive electrode in the form of a cylinder and a negative needle electrode, while in the sleeve there are made channels located along its circumference with the possibility of placement at an angle to the longitudinal axis of the cutter, and the said annular chamber through ionization p SOTS is connected to the supply source of SOTS, characterized in that the housing is made with a protrusion in which an additional chamber and associated channels are located, the additional chamber being connected to said annular chamber, and the housing is adapted to fit the inner surface of the protrusion to the cutter teeth and the location of the channels in it at an angle to the surface of the cutter.

Description

Полезная модель относится к области станкостроения, а именно к устройствам для подачи газообразного смазочно-охлаждающего технологического средства (СОТС) в зону резания фрезерного станка.The utility model relates to the field of machine tool construction, and in particular to devices for supplying a gaseous cutting lubricant (COTS) to the cutting zone of a milling machine.

Известно устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону резания [Патент РФ 2203165, МПК В23С 5/28, опубл. 27.04.2003], 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, при этом 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.A device is known for supplying cutting fluid to the cutting zone [RF Patent 2203165, IPC V23C 5/28, publ. 04/27/2003], containing a disk mill, in the case of which an annular groove is made, communicated by radial channels with the teeth of the mill, two shutters overlapping the groove, and two disks mounted coaxially with the mill on the side of the groove, the disk closest to the end of the mill body and one of the shutters is fixed on it, on the second disk there is a fluid supply to the annular groove of the cutter, while a disk with a fluid supply is mounted to rotate relative to the axis of rotation of the cutter, and the disk closest to the end of the cutter It is connected with a through segment cut-out and a second shutter passes through it, which is installed on a disk with a fluid supply.

В данном устройстве имеются две заслонки, перекрывающие кольцевую проточку так, что подвод СОТС осуществляется только к зубьям фрезы, находящимся в контакте с обрабатываемой деталью. Подвод СОТС в зону резания осуществляется через внутреннее пространство фрезы, что требует ее конструктивной доработки и, вследствие этого, приводит к необходимости использования нестандартного, более сложного по конструкции инструмента.In this device, there are two shutters that overlap the annular groove so that the supply of COTS is carried out only to the teeth of the cutter in contact with the workpiece. The supply of COTS to the cutting zone is carried out through the internal space of the cutter, which requires its structural development and, as a result, leads to the need to use a non-standard tool with a more complex construction.

Известно устройство для охлаждения зоны резания фрезерного станка [Патент РФ на п.м. 130536, МПК B23Q 11/10, опубл. 27.07.13], содержащее источник сжатого воздуха, ионизатор с подключенными к источнику питания кольцевым и игольчатым электродами, эжектор, соединенный с источником жидкой среды, и сопло подачи распыленной жидкости, при этом на корпусе станка закреплен стержень из диэлектрического материала, установленный в полости, выполненной во фрезе, причем стержень выполнен с двумя плоскими поверхностями, образующими со стенками полости фрезы камеру для подачи ионизированного воздуха и камеру для подачи воздуха, при этом в стержне выполнено центральное отверстие, соединенное с источником сжатого воздуха, в котором соосно установлен металлический штифт, соединенный с отрицательным электродом источника питания, а на плоской поверхности стержня, образующей камеру для подачи ионизированного воздуха, закреплена металлическая пластина, соединенная с положительным электродом источника питания, а камеры для подачи воздуха и ионизированного воздуха соединены отверстиями с центральным отверстием, причем внутри отверстий, соединяющих камеру для подачи ионизированного воздуха с центральным отверстием стержня, установлены игольчатые отрицательные электроды, закрепленные на металлическом штифте.A device for cooling the cutting zone of a milling machine is known [RF Patent 130536, IPC B23Q 11/10, publ. 07.27.13] containing a source of compressed air, an ionizer with ring and needle electrodes connected to a power source, an ejector connected to a liquid medium source, and a spray liquid supply nozzle, while a dielectric rod mounted in the cavity is fixed to the machine body, made in the milling cutter, and the rod is made with two flat surfaces, forming with the walls of the cavity of the cutter a chamber for supplying ionized air and a chamber for supplying air, while the core is made centrally a hole connected to a source of compressed air in which a metal pin is coaxially mounted connected to the negative electrode of the power source, and on a flat surface of the rod forming the chamber for supplying ionized air, a metal plate is fixed connected to the positive electrode of the power source, and the chamber for supplying air and ionized air are connected by openings with a central hole, and inside the holes connecting the chamber for supplying ionized air from the central opening rod mounted needle negative electrodes fixed to the metal pin.

Корпус устройства установлен во внутренней полости концевой фрезы, кроме того, каналы, связывающие камеру для подачи ионизированного воздуха с зонами резания, также выполнены в корпусе фрезы. Это требует конструктивной доработки фрезы и, тем самым, приводит к необходимости использования нестандартного и более сложного по конструкции режущего инструмента.The device body is installed in the inner cavity of the end mill, in addition, the channels connecting the chamber for supplying ionized air to the cutting zones are also made in the mill body. This requires constructive refinement of the cutter and, thereby, leads to the need to use non-standard and more complex cutting tools in design.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для подачи СОТС [Патент РФ на п.м. 136379, МПК B23Q 11/10, опубл. 10.01.2014], содержащее корпус, ионизатор и кольцевую камеру, связанную каналом с источником подачи СОТС, при этом оно снабжено втулкой, размещенной в корпусе с возможностью вращения относительно него и выполненной с проточкой и направляющими штифтами, при этом кольцевая камера образована между втулкой и корпусом посредством упомянутой проточки и выполнена с отверстиями, расположенными со стороны проточки по окружности и под углом к продольной оси сверла и направленными на винтовые канавки сверла с помощью упомянутых направляющих штифтов, а ионизатор выполнен с положительным электродом в виде цилиндра, установленного соосно с отрицательным электродом в упомянутом канале для подачи СОТС в кольцевую камеру.The closest in technical essence and the achieved effect is a device for supplying SOTS [RF Patent on pm 136379, IPC B23Q 11/10, publ. 01/10/2014], comprising a housing, an ionizer, and an annular chamber, connected by a channel to a supply source of COTS, while it is provided with a sleeve that is rotatable relative to it and made with a groove and guide pins, while an annular chamber is formed between the sleeve and the housing by means of the said groove and is made with holes located on the circumferential side of the groove and at an angle to the longitudinal axis of the drill and directed to the screw grooves of the drill using the said guide pins, and the ionizer is made with a positive electrode in the form of a cylinder mounted coaxially with the negative electrode in said channel for supplying COTS to the annular chamber.

К причинам, препятствующим достижению технического результата, относится то, что при применении такого устройства для фрезерования деталей образуется несколько зон резания. Их количество совпадает с количеством зубьев, находящихся в контакте с обрабатываемой деталью. При подаче СОТС через кольцевую камеру и отверстия во втулке потоки СОТС попадают не во все зоны резания. Это связано с тем, что режущие кромки инструмента образуют винтовые линии и при вращении инструмента зубья начинают контактировать с деталью раньше, чем в зону резания начинает поступать СОТС из кольцевой камеры через отверстия во втулке. Это приводит к дополнительному износу инструмента.The reasons that impede the achievement of the technical result include the fact that when using such a device for milling parts, several cutting zones are formed. Their number coincides with the number of teeth in contact with the workpiece. When supplying COTS through the annular chamber and the holes in the sleeve, COTS flows do not reach all cutting zones. This is due to the fact that the cutting edges of the tool form helical lines and when the tool rotates, the teeth begin to contact the part before the COTS begins to enter the cutting zone from the annular chamber through the holes in the sleeve. This leads to additional tool wear.

Техническим результатом полезной модели является улучшение условий подачи СОТС в зону резания.The technical result of the utility model is to improve the conditions for supplying SOTS to the cutting zone.

Поставленный технический результат достигается тем, что устройство для подачи смазочно-охлаждающего технологического средства в зону резания при фрезеровании деталей, содержащее корпус с втулкой, выполненной с отверстиями, расположенными по окружности и под углом к продольной оси инструмента, кольцевую камеру, образованную между втулкой и корпусом и связанную с источником подачи СОТС, ионизатор, выполненный с положительным электродом в виде цилиндра, установленного соосно с отрицательным электродом, причем корпус выполнен с выступом, прилегающим к зубьям инструмента и выполненной в нем дополнительной камерой, сообщающейся с зубьями инструмента посредством каналов, расположенных под углом к поверхности инструмента и реализованных в виде отверстий, и с кольцевой камерой.The technical result is achieved by the fact that the device for supplying a cooling lubricant to the cutting zone during milling of parts, comprising a body with a sleeve made with holes located around the circumference and at an angle to the longitudinal axis of the tool, an annular chamber formed between the sleeve and the body and associated with the source of supply of COTS, an ionizer made with a positive electrode in the form of a cylinder mounted coaxially with the negative electrode, and the housing is made with a protrusion adjacent to the teeth of the tool and made in it an additional chamber communicating with the teeth of the tool through channels located at an angle to the surface of the tool and implemented in the form of holes, and with an annular chamber.

Такое конструктивное выполнение устройства обеспечивает следующее преимущество: постоянную подачу СОТС в зону резания вследствие наличия двух камер для подачи ионизированного воздуха - кольцевой и дополнительной, что улучшает условия для доступа СОТС в зону резания. Это объясняется тем, что при подходе зуба фрезы к детали, между деталью и поверхностью канавки фрезы образуется полость. Ионизированный воздух подается в эту полость через каналы из дополнительной камеры, выполненной в выступе корпуса устройства. В процессе дальнейшего резания задняя поверхность зуба фрезы начинает закрывать зону резания и дальнейшее поступление воздуха в зону резания осуществляется через каналы из кольцевой камеры. Тем самым обеспечивается постоянная подача ионизированного воздуха в зону резания.Such a structural embodiment of the device provides the following advantage: the constant supply of COTS to the cutting zone due to the presence of two chambers for supplying ionized air - annular and additional, which improves the conditions for access of COTS to the cutting zone. This is because when the cutter tooth approaches the part, a cavity is formed between the part and the surface of the cutter groove. Ionized air is supplied into this cavity through channels from an additional chamber made in the protrusion of the device body. In the process of further cutting, the rear surface of the cutter tooth begins to close the cutting zone and further air flows into the cutting zone through channels from the annular chamber. This ensures a constant supply of ionized air to the cutting zone.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано устройство для охлаждения зоны резания фрезерного станка (продольный разрез), на фиг. 2 - разрез А-A, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a device for cooling the cutting zone of a milling machine (longitudinal section), FIG. 2 is a section A-A, in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1, in FIG. 4 is a section BB in FIG. 2.

Устройство для подачи смазочно-охлаждающего технологического средства содержит корпус 1 (фиг. 1) с крышкой 2, выполненные из диэлектрического материала. Корпус 1 жестко закреплен с помощью кронштейна 3 на корпусе фрезерного станка. Внутри корпуса 1 находится втулка 4, которая охватывает фрезу 5, обрабатывающую деталь 6. Во втулке 4 под углом к продольной оси фрезы 5 выполнены каналы 7, реализованные в виде отверстий. Корпус 1, крышка 2 и втулка 4 образуют кольцевую камеру 8 для подвода ионизированного воздуха. Каналы 7 соединяют кольцевую камеру 8 с зубьями фрезы 5, находящимися в контакте с обрабатываемой деталью 6. Корпус 1 имеет выступ 9 (фиг. 2) с внутренней поверхностью 10, прилегающей к зубьям фрезы 5. В выступе корпуса 9 выполнено отверстие, образующее дополнительную камеру 11. Камеры 8 и 11 соединены посредством проточки 12, выполненной во втулке 4. Кроме того, в выступе 9 имеются каналы 13, соединяющие камеру 11 с зубьями фрезы 5, которые находятся в контакте с обрабатываемой деталью 6. Устройство содержит ионизатор с положительным цилиндрическим электродом 14 и соосным ему отрицательным игольчатым электродом 15. Электроды 14 и 15 подключены к электрическому источнику питания 16. Подача воздуха, выполняющего функцию СОТС, осуществляется через штуцер 17 от источника сжатого воздуха 18.A device for supplying a cooling lubricant technological means comprises a housing 1 (Fig. 1) with a cover 2 made of dielectric material. The housing 1 is rigidly fixed using the bracket 3 on the housing of the milling machine. Inside the housing 1 there is a sleeve 4, which covers the milling cutter 5, the processing part 6. In the bushing 4, channels 7 are made in the form of holes at an angle to the longitudinal axis of the milling cutter 5. The housing 1, the cover 2 and the sleeve 4 form an annular chamber 8 for supplying ionized air. Channels 7 connect the annular chamber 8 with the teeth of the cutter 5 in contact with the workpiece 6. The housing 1 has a protrusion 9 (Fig. 2) with an inner surface 10 adjacent to the teeth of the mill 5. A hole is formed in the protrusion of the housing 9, forming an additional chamber 11. The chambers 8 and 11 are connected by a groove 12 made in the sleeve 4. In addition, in the protrusion 9 there are channels 13 connecting the chamber 11 with the teeth of the cutter 5, which are in contact with the workpiece 6. The device contains an ionizer with a positive cylindrical electron house 14 and coaxially to it a negative needle electrode 15. Electrodes 14 and 15 are connected to an electrical power supply 16. The air supply performing MWF function is performed via the connection 17 from the source 18 of compressed air.

Работа устройства для подачи смазочно-охлаждающего технологического средства заключается в следующем.The operation of the device for supplying a cooling lubricant technological means is as follows.

Воздух подается в устройство от источника 18 через штуцер 17. От электрического источника питания 16 на электроды ионизатора 14 и 15 подается напряжение, под действием которого между электродами возникает коронный разряд. В электрическом поле коронного разряда происходит ионизация потока воздуха. Полученный ионизированный воздух подается в кольцевую камеру 8, из которой через каналы 7 попадает в полости, образованные внутренней поверхностью втулки 4 и внешней поверхностью фрезы 5. В связи с тем, что каналы 7 расположены под острым углом к продольной оси фрезы 5, то выходящие из них потоки ионизированного воздуха отражаются от поверхности фрезы 5 в сторону зоны резания, и таким образом, осуществляют смазывающую и охлаждающую функции. Другая часть ионизированного воздуха через проточку 12 (фиг. 3), выполненную во втулке 4, попадает в дополнительную камеру 11 (фиг. 2), из которой через каналы 13 (фиг. 2, 4) попадает в полости, образованные прилегающей к зубьям инструмента поверхностью 10 выступа 9 и внешней поверхностью фрезы 5. В связи с тем, что, каналы 13 расположены под острым углом к поверхности фрезы 5, то выходящие из них потоки ионизированного воздуха отражаются от поверхности фрезы 5 в сторону зоны резания, и таким образом, осуществляют смазывающую и охлаждающую функции.Air is supplied to the device from the source 18 through the nozzle 17. From the electric power source 16, a voltage is applied to the electrodes of the ionizer 14 and 15, which causes a corona discharge between the electrodes. In the electric field of the corona discharge, air flow is ionized. The resulting ionized air is fed into the annular chamber 8, from which through channels 7 it enters the cavities formed by the inner surface of the sleeve 4 and the outer surface of the cutter 5. Due to the fact that the channels 7 are located at an acute angle to the longitudinal axis of the cutter 5, flows of ionized air are reflected from the surface of the cutter 5 in the direction of the cutting zone, and thus, perform lubricating and cooling functions. Another part of the ionized air through the groove 12 (Fig. 3), made in the sleeve 4, enters the additional chamber 11 (Fig. 2), from which through the channels 13 (Fig. 2, 4) it enters the cavities formed adjacent to the teeth of the tool surface 10 of the protrusion 9 and the outer surface of the cutter 5. Due to the fact that the channels 13 are located at an acute angle to the surface of the cutter 5, the outgoing flows of ionized air are reflected from the surface of the cutter 5 towards the cutting zone, and thus, lubricating and cooling functions.

При необходимости можно использовать дополнительное охлаждение поливом или распыленной жидкостью на открытые части инструмента и обрабатываемой детали.If necessary, you can use additional cooling by irrigation or sprayed liquid on the exposed parts of the tool and the workpiece.

Такое конструктивное решение позволяет улучшить условия подачи СОТС. Это объясняется тем, что при подходе зуба фрезы 5 к детали 6, между деталью 6 и поверхностью канавки фрезы 5 образуется полость. Ионизированный воздух подается в эту полость через каналы 13 из камеры 11, выполненной в выступе 9. В процессе дальнейшего резания задняя поверхность зуба фрезы 5 начинает закрывать зону резания и дальнейшее поступление воздуха в зону резания осуществляется через каналы 7, соединяющие кольцевую камеру 8 с полостями, образованными наружной поверхностью фрезы 5 и внутренней поверхностью втулки 4. Это позволяет постоянно подавать поток ионизированного воздуха в зону резания.Such a constructive solution allows to improve the conditions for supplying SOTS. This is because when the tooth of the cutter 5 approaches the part 6, a cavity is formed between the part 6 and the surface of the groove of the cutter 5. Ionized air is supplied into this cavity through the channels 13 from the chamber 11, made in the protrusion 9. In the process of further cutting, the rear surface of the cutter tooth 5 begins to close the cutting zone and further air flows into the cutting zone through the channels 7 connecting the annular chamber 8 with the cavities, formed by the outer surface of the cutter 5 and the inner surface of the sleeve 4. This allows you to constantly supply a stream of ionized air into the cutting zone.

Кроме того, устройство выполнено из диэлектрического материала, который легко поддается обработке. В нем предполагается использование стандартных концевых фрез, не требующих конструктивной доработки. Это снижает стоимость обработки деталей и существенно упрощает конструкцию.In addition, the device is made of a dielectric material that is easy to process. It assumes the use of standard end mills that do not require constructive refinement. This reduces the cost of processing parts and greatly simplifies the design.

Claims

A device for supplying a lubricant-cooling technological agent (COTS) to the cutting zone when milling parts, comprising a housing with a sleeve installed inside it to form an annular chamber between the sleeve and the housing, a COTS ionizer made in the form of a coaxially mounted positive electrode in the form of a cylinder and a negative needle electrode, while in the sleeve there are made channels located along its circumference with the possibility of placement at an angle to the longitudinal axis of the cutter, and the said annular chamber through ionization p SOTS is connected to the supply source of SOTS, characterized in that the housing is made with a protrusion in which an additional chamber and associated channels are located, the additional chamber being connected to said annular chamber, and the housing is adapted to fit the inner surface of the protrusion to the cutter teeth and the location of the channels in it at an angle to the surface of the cutter.