專利名稱：內(nèi)冷卻跟刀架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及內(nèi)冷卻跟刀架，與金屬切削機(jī)床技術(shù)有關(guān)，主要針對(duì)臥式車床跟
刀架頂頭的冷卻，達(dá)到降低頂頭及工件溫升、減少切削劑消耗和熱變形，防止切削油劑污染 的目的。
技術(shù)背景 為了減少切削油劑污染，在金屬切削加工領(lǐng)域，使用常溫或低溫壓縮空氣作為冷 卻介質(zhì)、代替冷卻油劑的研究工作非常活躍。 2001年前后，我們開(kāi)發(fā)成功的冷風(fēng)發(fā)生裝置，能夠?qū)嚎s空氣管輸入的氣流溫度 下降至-50°C以下，并混入微量的油霧，用管道將其輸送到機(jī)床的切削發(fā)熱區(qū)，噴向刀具切 削點(diǎn)，對(duì)刀具實(shí)施了低溫噴霧冷卻，效果良好。但在研究中，我們發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)對(duì)較長(zhǎng)軸類 的車削加工尚有所不足。主要表現(xiàn)在 加工較長(zhǎng)軸類零件的臥式車床，需要使用跟刀架，跟刀架上裝有三個(gè)頂頭，頂頭的 端部直接與被加工軸的外圓緊密接觸，起到支承和定心的作用。加工時(shí)，工件高速旋轉(zhuǎn)，受 切削力和摩擦力的影響，頂頭及工件的發(fā)熱量很大，磨損嚴(yán)重；不得不使用大量切削油劑從 外部對(duì)其實(shí)施冷卻和潤(rùn)滑。此時(shí)，機(jī)床出現(xiàn)除切削點(diǎn)以外的頂頭發(fā)熱點(diǎn)需要用油劑澆注，這 就產(chǎn)生了兩個(gè)油煙污染源；并且，油劑需通過(guò)床身下方的油盤回收，盤內(nèi)蓄存著很多油劑， 高溫的切屑撒落在蓄存的油劑中，形成更嚴(yán)重的二次油煙污染。因此，從源頭上阻斷這類機(jī) 床的污染，就顯得非常重要了。 分析頂頭結(jié)構(gòu)，我們發(fā)現(xiàn)，由于磨損的原因，加工時(shí)，頂頭端部與軸的外圓接觸面
積很大并且緊密，從外部澆注切削液，很難讓頂頭與工件的結(jié)合面得到有效的冷卻和潤(rùn)滑；
即使大量澆注，也只能對(duì)結(jié)合面的邊界起到冷卻和潤(rùn)滑的作用，效果很差。 若能通過(guò)另一通道，讓切削冷卻介質(zhì)從頂頭的內(nèi)部向外輸送，就可以使頂頭與工
件的結(jié)合面得到充分的冷卻和潤(rùn)滑；克服從外部澆注冷卻油劑的不足，降低工件與頂頭的
溫升，減少切削油劑的用量；而且，也可使用空氣加微量油霧或低溫空氣加微量油霧的方
法，對(duì)其實(shí)施微量潤(rùn)滑，達(dá)到降低切削溫升，減少油劑污染的目的。
發(fā)明內(nèi)容 本實(shí)用新型的目的在于，克服上述現(xiàn)有跟刀架結(jié)構(gòu)的不足，而提供一種在頂頭內(nèi) 部設(shè)置冷卻介質(zhì)輸送通道，并從內(nèi)部向外噴射冷卻介質(zhì)的內(nèi)冷卻頂頭結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)成本實(shí) 用新型所述的內(nèi)冷卻跟刀架。 通常，本實(shí)用新型在車床的跟刀架上，設(shè)有冷卻介質(zhì)輸送通道接口 ；冷卻介質(zhì)輸送 通道接口與冷卻介質(zhì)供應(yīng)通道相通，其特征是在跟刀架的頂頭上，設(shè)有內(nèi)冷通道，內(nèi)冷通 道與冷卻介質(zhì)輸送通道接口的輸出口相通，頂頭上的冷卻介質(zhì)噴出口 ，設(shè)在頂頭與被加工 工件的結(jié)合部。
本實(shí)用新型還對(duì)冷卻介質(zhì)輸送通道作了更進(jìn)一步描述，其特征是冷卻介質(zhì)供應(yīng)
3通道與帶壓常溫流體供應(yīng)源或帶壓低溫流體供應(yīng)源相通；其帶壓常溫流體供應(yīng)源是指泵 類；帶壓低溫流體供應(yīng)源是指，低溫冷媒，氣液制冷系統(tǒng)、換熱器等。 本實(shí)用新型的有益效果是，在壓力作用下，通過(guò)冷卻介質(zhì)輸送通道，直接讓常溫冷 卻介質(zhì)或低溫冷卻介質(zhì)從跟刀架頂頭內(nèi)部向外噴射，使頂頭內(nèi)部熱量得到很好的散發(fā)；從 而降低了頂頭與工件之間的溫升，減小了熱變形，并獲得較好的冷卻潤(rùn)滑；也消除了大量澆 注切削油劑對(duì)環(huán)境造成的污染，對(duì)改善環(huán)境和提高軸類零件的加工質(zhì)量，具有重要意義。

附圖是內(nèi)冷卻跟刀架的結(jié)構(gòu)，其中 1—一跟刀架，2-—冷卻介質(zhì)輸送通道接口 ， 3-—冷卻介質(zhì)供應(yīng)通道，4-一頂頭， 5-—內(nèi)冷通道，6…冷卻介質(zhì)噴出口 ， 7-—工件。
具體實(shí)施方式
下面，本實(shí)用新型結(jié)合附圖作進(jìn)一步說(shuō)明 圖中，在臥式車床跟刀架1上，設(shè)有冷卻介質(zhì)輸送通道接口 2，冷卻介質(zhì)輸送通道 接口 2的入口與冷卻介質(zhì)供應(yīng)通道3相通，在跟刀架1的頂頭4上，設(shè)有內(nèi)冷通道5，內(nèi)冷通 道5與冷卻介質(zhì)輸送通道接口 2的輸出口相通，并從冷卻介質(zhì)供應(yīng)通道3中獲得冷卻介質(zhì)； 內(nèi)冷通道5的冷卻介質(zhì)噴出口 6設(shè)在頂頭4與被加工工件7的結(jié)合部，隨頂頭4的工作面 緊貼工件7 ;依靠冷卻介質(zhì)供應(yīng)通道3提供的冷卻介質(zhì)，使旋轉(zhuǎn)中的工件7和頂頭4得到相 對(duì)較好的冷卻和潤(rùn)滑。 冷卻介質(zhì)供應(yīng)通道3與帶壓常溫流體供應(yīng)源或帶壓低溫流體供應(yīng)源相通，并從中 獲得冷卻介質(zhì)。其中，帶壓常溫流體供應(yīng)源是指空氣壓縮機(jī)，液壓泵等，它們向內(nèi)冷通道5 提供常溫氣、液或氣液混流冷卻介質(zhì)。帶壓低溫流體供應(yīng)源是指能夠向內(nèi)冷通道5提供低 溫氣、液或低溫氣液混流冷卻介質(zhì)的裝置，如低溫冷媒，包括液化氮?dú)馄俊⒁簯B(tài)二氧化碳瓶 等；氣液制冷系統(tǒng)，包括氣、液制冷機(jī)組和裝置等；換熱器，包括氣、液換熱冷卻裝置等。 由于冷卻介質(zhì)從常溫流體供應(yīng)源或低溫流體供應(yīng)源中獲得，因此本實(shí)用新型，能 以機(jī)床切削區(qū)的冷卻共用一個(gè)流體供應(yīng)源，可以實(shí)現(xiàn)頂頭與工件接觸部的常溫或低溫微量 潤(rùn)滑。
權(quán)利要求內(nèi)冷卻跟刀架，在車床的跟刀架上，設(shè)有冷卻介質(zhì)輸送通道接口；冷卻介質(zhì)輸送通道接口的入口與冷卻介質(zhì)供應(yīng)通道相通，其特征是在跟刀架的頂頭上，設(shè)有內(nèi)冷通道，內(nèi)冷通道與冷卻介質(zhì)輸送通道接口的輸出口相通，頂頭上的冷卻介質(zhì)噴出口，設(shè)在頂頭與被加工工件的結(jié)合部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)冷卻跟刀架，其特征是冷卻介質(zhì)供應(yīng)通道與常壓常溫流 體供應(yīng)源或常壓低溫流體供應(yīng)源相通；其常壓常溫流體供應(yīng)源是指泵類；常壓低溫流體供 應(yīng)源是指，低溫冷媒存蓄器，氣液制冷系統(tǒng)、換熱器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及內(nèi)冷卻跟刀架，與金屬切削機(jī)床技術(shù)有關(guān)，主要針對(duì)臥式車床跟刀架頂頭的冷卻，它的特征是在臥式車床的跟刀架上，設(shè)有冷卻介質(zhì)輸送通道接口，該接口與跟刀架內(nèi)部的內(nèi)冷通道相通，內(nèi)冷通道的冷卻介質(zhì)噴出口，設(shè)在頂頭與被加工軸類工件的結(jié)合部；由于頂頭工作面與工件表面得到從內(nèi)向外的冷卻，改善了機(jī)床的冷卻條件，使頂頭及工件的溫升降低，減少了污染和熱變形。此外，由于冷卻介質(zhì)從常溫流體供應(yīng)源或低溫流體供應(yīng)源中獲得，因此能以機(jī)床切削區(qū)的冷卻共用一個(gè)流體供應(yīng)源，并可實(shí)現(xiàn)頂頭與工件接觸部的低溫空氣噴霧冷卻。
文檔編號(hào)B23Q1/76GK201544041SQ20092012741
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者張震, 王在昌 申請(qǐng)人:張震;王在昌