[发明专利]适于含能材料机械加工的一体式涡流冷却刀具

说明书

本发明公开了适于含能材料机械加工的一体式涡流冷却刀具，包括金刚石刀片，金刚石刀片的基体中心具有标准压紧定位孔，定位孔内安装有压紧螺钉，压紧螺钉将金刚石刀片装配至刀头上，刀头内部设置冷气流及切削液的交叉通道，通道交汇处通过密封螺钉密封形成切削液雾化腔，刀头端部设置有螺纹与涡流管的冷气端连接，涡流管通过管接头与外部压缩气源连通，夹具座内部设置切削液导热及流量调节通道。本发明立足含能材料现有成熟机械加工工艺，与目前通用加工设备配合使用，引入微量润滑和温度控制切削加工方式对满足PBX复合炸药零件的表面优质加工十分有益，同时对产品切削发热、放电和冲击失稳等问题具有有效的抑制作用。

技术领域

本发明涉及含能材料机械加工技术领域，尤其涉及适于含能材料机械加工的一体式涡流冷却刀具。

背景技术

高能炸药PBX(Polymer Bonded Explosives，高聚物粘结炸药)是一种综合性能优良的含能材料，作为各类重要战斗部的核心功能部件材料，广泛应用于陆、海、空和二炮各类武器系统之中。随着武器装备系统的快速发展，多种含能材料部件的精密机械加工需求也与日俱增，而机械加工安全性一直都是限制其工艺技术发展的关键。此外，该材料因刚度和强度较低，热膨胀系数大，并具有一定的粘弹性，是一种非常特殊的非均质宏观同性微观各向异性的复合材料，在加工特性上所表现出的软、粘、脆、弹等复杂特性，这一定程度上造成了产品的精密加工质量控制问题。然而，随着环保问题的日益严峻，对于含能材料这种具有毒性、难于回收的机械加工而言，引入绿色加工理念和微量切削加工技术必要性突显。

由于含能材料产品加工的特殊性，使得很多新型特种加工方法难于在该领域进行推广和应用，传统的分步隔离式机械加工方法仍旧占据主导地位，但这其中存在一些生产安全、加工质量和绿色制造的问题，现已成为含能材料机械加工领域的技术瓶颈之一，严重制约着其向前发展，如常用机械切削过程中的摩擦生热及放电问题、材料切削去除区域冷却润滑不充分等问题都会带来较大的安全隐患，而刀具刃口的磨损和破坏问题、刀具廓形和机床运行精度问题，材料受冲击和振动引发切削失稳导致的加工表面凹坑、崩边等质量问题均十分迫切。此外，含能材料的低排放绿色加工制造问题，尤其是机加废液的净化处理和循环使用新方法一直以来都是领域内关注的重点。因此，立足含能材料的现有成熟加工技术，改进生产设备、优化切削工艺，基于绿色制造理念实现含能材料的减磨降热切削和微量喷雾润滑加工，特别是控温刀具技术的引入将成为解决上述问题的有效途径。