[发明专利]铸铁切削加工油膜附水滴冷却装置及切削加工方法

说明书

本申请涉及一种铸铁切削加工油膜附水滴冷却装置及切削加工方法，装置包括机床主体、油膜附水滴设备、机床控制器，油膜附水滴设备的喷嘴经冷却调节件安装在机床的刀轴上；冷却调节件、油膜附水滴设备均与机床控制器电性连接；冷却调节件包括第一调节套，所述第一调节套套装在机床主体的刀轴上并与之转动配合；第一调节套后端外周设置有第一外齿轮部，机床主体上安装有第一电机，第一电机的输出轴上安装有与第一外齿轮部啮合传动的第一齿轮；第一调节套前端外周安装至少一个冷却臂，各个冷却臂沿刀轴圆周间隔布置，喷嘴经方向调节组件安装在冷却臂前端；本装置能为切削加工提供外冷油膜附水滴的冷却润滑条件，润滑效果好、冷却效果好、排屑及时。

技术领域

本发明涉及金属加工技术领域，具体涉及一种铸铁切削加工油膜附水滴冷却装置及切削加工方法。

背景技术

铸铁具有优异的抗拉强度、抗疲劳强度、弹性模量和耐磨性以及优良铸造性能和导热性，铸铁中的石墨具有润滑作用，石墨掉落后的空洞能吸附和储存润滑油，使铸件有良好的耐磨性。同时，由于铸件中带有硬度很高的磷共晶，又能使抗磨能力进一步提高。铸铁优异的性能保证其在高温下还能保持足够的强度，这些特性使得铸铁非常适用于制备活塞环、气缸套等受摩擦零件。

铸铁切削加工过程存在加工过程中切削力大、切削温度高、等问题，这些问题直接影响着刀具的使用寿命和工件表面加工质量；并且铸铁在切削过程中刀具极易发生切屑粘结，严重缩短刀具使用寿命。铸铁传统的切削加工中一般使用浇注式冷却方式对切削区域进行冷却润滑。这种传统的冷却方式的冷却效果不佳，切削液渗透能力低。

微量润滑技术是将少量的油雾化成油雾，在高压气体的作用下喷射到切削加工区域，虽然能够起到很好的润滑作用，但是铸铁切削过程中的温度很高，很容易使润滑油在高温中失效。低温冷风虽然能够起到很好的降温效果，但是润滑作用比较差。液氮需要专门的设备来储存，增加了生产成本，而且单纯使用液氮会缺乏润滑。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种铸铁切削加工油膜附水滴冷却装置及切削加工方法。

本发明解决技术问题所采用的一个技术方案是，提供一种铸铁切削加工油膜附水滴冷却装置，包括机床主体、油膜附水滴设备、机床控制器，所述油膜附水滴设备的喷嘴经冷却调节件安装在机床的刀轴上；冷却调节件、油膜附水滴设备均与机床控制器电性连接；

所述冷却调节件包括第一调节套，所述第一调节套套装在机床主体的刀轴上并与之转动配合；

所述第一调节套后端外周设置有第一外齿轮部，机床主体上安装有第一电机，第一电机的输出轴上安装有与第一外齿轮部啮合传动的第一齿轮；

所述第一调节套前端外周安装至少一个冷却臂，各个冷却臂沿刀轴圆周间隔布置，喷嘴经方向调节组件安装在冷却臂前端；

所述方向调节组件包括电机A、电机B、调节座、旋转座，所述电机A与电机B的输出轴垂直，电机A固定安装在冷却臂上，调节座安装在电机A的输出轴末端，电机B安装在调节座上，旋转座同轴安装在电机B的输出轴末端，喷嘴经固定座安装在旋转座上。

进一步的，所述冷却调节件包括第二调节套，所述第二调节套套装在第一调节套上并与之转动配合；

所述第二调节套后端外周设置有第二外齿轮部，机床主体上安装有第二电机，第二电机的输出轴上安装有与第二外齿轮部啮合传动的第二齿轮；

所述第二调节套前端外周安装至少一个冷却臂，各个冷却臂沿刀轴圆周间隔布置，喷嘴经方向调节组件安装在冷却臂前端。

进一步的，所述第一调节套、第二调节套前端外周均圆周均布的间隔设若干用于安装冷却臂的螺孔组，第一调节套与刀轴之间、第二调节套与第一调节套之间均设置有轴承。

进一步的，所述冷却臂为固定臂或伸缩臂。