[发明专利]一种适用于低温切削的液氮流量智能调控冷却系统

说明书

本发明涉及一种适用于低温切削的液氮流量智能调控冷却系统。包括红外测温仪、两个转动喷嘴、低温流量计、低温电动阀、输送管路、液氮罐、中央处理器和连接用的管件。利用红外测温仪在线检测前刀面和后刀面的温度并反馈给中央处理器。中央处理器根据设定温度，通过位于上管路、下管路和总管路上的低温流量计和低温电动阀对各管路的液氮流量进行控制，最终实现液氮流量的智能调控。

技术领域

本发明属于金属切削加工相关领域，具体涉及一种适用于低温切削的液氮流量智能调控冷却系统。

背景技术

钛合金和高温合金等难加工应用广泛应用于航空航天等领域，但其切削的过程中切削温度高，高温环境下刀具磨损剧烈，工件表面的质量难以控制。传统切削液的冷却效果并不理想，且切削液会导致环境的污染。因此低温切削技术应运而生，向切削区喷射液氮可以有效带走切削中产生的热量，提高加工质量，也更加绿色环保。目前的低温切削技术中存在的技术难题是无法实现对液氮流量的有效监控，液氮流量过低难以起到有效的冷却作用，液氮流量过大也无法达到更好的冷却效果，且导致液氮的浪费。

发明内容

本发明的目的在于针对低温加工提供一种环保、节约、高效的液氮流量智能调控冷却系统。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：该系统依次包括红外测温仪（1）、上管路转向喷嘴（2）、上管路低温流量计（3）、上管路低温电动阀（4）、中央处理器（5）、运输管路（6），液氮罐（7）、下管路转向喷嘴（8）、下管路低温流量计（9）、下管路低温电动阀（10）、总管路低温流量计（11）、总管路低温电动阀（12）。其特征是，所述红外测温仪（1）负责实时检测前刀面和后刀面的温度并反馈给所述中央处理器（5）。所述中央处理器（5）根据设定的合理温度，首先通过所述总管路低温流量计（11）和所述总管路低温电动阀（12）的组合调整总管路的液氮流量。其次通过所述上管路低温流量计（3）和所述上管路低温电动阀（4）的组合调整所述上转向喷嘴（2）喷向前刀面的流量。再通过所述下管路低温流量计（9）和所述下管路低温电动阀（10）的组合调整所述下转向喷嘴（8）喷向后刀面的流量，最终实现了液氮流量智能调控。

作为本案的优化方案，所述红外测温仪（1）可以检测切削时前刀面和后刀面的温度，将信息反馈给所述中央处理器（5）。

作为本案的优化方案，所述上管路转向喷嘴（2）和所述下管路转向喷嘴（8），可以灵活转向，分别将液氮喷射在前刀面和后刀面。

作为本案的优化方案，所述上管路低温流量计（3）、所述下管路低温流量计（9）、所述总管路低温流量计（11）可以实时检测上管路、下管路和总管路中的液氮流量，将信息实时反馈给所述中央处理器（5）。

作为本案的优化方案，所述上管路低温电动阀（4）、所述下管路低温电动阀（10）、所述总管路低温电动阀（12），可以被所述中央处理器（5）控制，分别实时控制上管路、下管路和总管路的流量。

作为本案的优化方案，所述中央处理器（5）可以接收所述红外测温仪（1）、所述上管路低温流量计（3）、所述下管路低温流量计（9）、所述总管路低温流量计（11）的信息反馈，控制所述上管路低温电动阀（4）、所述下管路低温电动阀（10）和所述总管路低温电动阀（12）。

本发明的有益效果在于：

（1）使用液氮作为冷却剂，可以有效带走切削产生的热量，减少刀具磨损，提高工件表面质量，不会对环境造成污染;

（2）使用红外测温仪实时检测前刀面和后刀面的切削温度，从而可以让中央处理器实时调控各管路中的液氮流量来实现切削效果的最优，自动化程度得到了较大的提高;

（3）使用低温流量计和低温电动阀，相对手动阀门，既可以实时检测各管路中的液氮流量情况，又可以对变化的流量需求进行及时的调控，更加灵活。

附图说明