УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУХОГО РЕЗАНИЯ Российский патент 2005 года по МПК B23Q11/10 

Изобретение относится к устройствам для охлаждения зоны резания металлорежущего станка и может быть использовано в машиностроении.

Известно устройство для охлаждения потока, содержащее управляемый датчик напряжения, подключенный к соплу воздуховода ионизатора.

Недостатками известного устройства является неудобство эксплуатации, обусловленное необходимостью использования автономного источника тока, а также недостаточная эффективность охлаждения и надежность работы устройства.

Целью устройства является повышение эффективности охлаждения, повышение производительности труда в механообработке и снижение загрязненности в рабочей зоне.

Это достигается тем, что устройство, содержащее управляемый датчик напряжения, подключенный к соплу воздуховода ионизатора, регулирует ионизированный газовый поток на выходе из сопла, а в корпусе сопла находится внутренний воздуховод, который служит конденсатором и имеет множество сквозных отверстий, расположенных хаотично вдоль оси воздуховода.

Кроме того, емкость и собственная индуктивность конденсатора выбирается для обеспечения работы сопла в пульсирующем режиме. Процесс пассивации идет значительно быстрее благодаря высокой концентрации озона, кислорода и заряженных частиц различного слоя. Происходит увеличение скорости диффузии электрически заряженных частиц в зону пластической деформации за счет возникновения в струе воздуха значительной (порядка нескольких киловольт) разности потенциалов.

Имеются технические решения для охлаждения воздуха, подаваемого в зону резания по средствам пропускания через высоковольтный разрядный промежуток, например, патент США 3938345 кл. 62-3, 1976 г.

На чертеже схематично показано устройство для охлаждения зоны резания, общий вид.

Устройство для сухого резания (чертеж) состоит из генератора (1), управляемого напряжением, с резистором (2) начальной установки частоты. Согласующий эмиттерный повторитель (3) с резистором (4) подключен к усилителю мощности (5) с импульсным трансформатором (6) диодом защиты (7).

С выхода импульсного трансформатора через резистор (8) на базу мощного транзистора (9) подают импульсы запуска строчного высоковольтного трансформатора (10) с диодом защиты (11) и конденсатором (12) и варистором (13). К выходу высоковольтной обмотки трансформатора (10) подключен высоковольтный высокочастотный диод (14) и балластный резистор (15).

Конденсатор (16) и параллельно ему для защиты варистор (17). Резисторы (18) и (19) выполняют роль шунта в токозадающей цепи. Конденсатором (20) блокируются выбросы высоковольтных импульсов. Последовательно резистору (19) включен ограничивающий резистор (21). Сигнал снимается на входе стабилизатора (22) и отображается на цифровом микроамперметре (25). Блок (22) включает в себя регулируемый стабилизированный блок питания. Одновременно вокруг высоковольтного провода расположен трансформатор тока (23), выход которого подключен к усилителю переменного тока (24) с демодулятором. С выхода демодулятора и усилителя постоянного тока (24) сигнал поступает на вход генератора регулируемого напряжением - на резистор (2).

Кроме того, с выхода резистора (18) включен многооборотный резистор (19) на землю для общего регулирования выходного тока и ионизации. Параллельно резистору (18) включен микроамперметр (25). Регулировка тока для предотвращения самопроизвольной девиации частоты в нагрузке так же, как и амплитуды, осуществляется в цепи трансформатора тока, микроамперметра (25), стабилизатора (22), усилителя (24) и резистора (2) на входе блока (1) преобразователя напряжений - частота.

Сопло формирования ионизационного потока состоит из герметичного корпуса (26) с центральным воздуховодом (27). Конструкция конденсатора состоит из цельного цилиндрического (желательно из фторопласта) конденсатора. Центральный воздуховод (27), который служит конденсатором и имеет множество сквозных отверстий, расположенных хаотично вдоль оси воздуховода. Кроме того, емкость и собственная индуктивность конденсатора выбирается для обеспечения работы сопла в пульсирующем режиме.

Работает приспособление следующим образом.

При подключении напряжения на входе сопла (26) появляется высокое напряжение. Резистором (19) устанавливается нужный ток на приборе (25) после приближения конца сопла к режущей кромке. Также на выходе сопла имеется насадка (28), регулирующая внутренний зазор выходящего потока, для получения ламинарного или турбулентного режима обдува.

В это же время импульсы генератора управляемого напряжения 1 поступают на базу согласующегося эмиттерного повторителя (3), а с его выхода - на вход усилителя мощности (5), подключенного к импульсному трансформатору (6), который в свою очередь питает более мощный транзистор (9), питающий импульсный (строчный) трансформатор (10).

Первичная обмотка трансформатора (10) питается от мощного транзистора, управляемого стабилизатором (22). Параллельно первичной обмотке трансформатора (10) включен защитный диод (11), блокировочный конденсатор (12) и вариатор (13).

На выходной обмотке высоковольтного трансформатора (10), включенной через диод (14) и резистор (15), формируется высокочастотное пульсирующее высокое напряжение. Нижняя обмотка трансформатора (10) заземлена через шунт (18) и конденсатор (20).

Переменный многооборотный резистор (19) включен с нижней (заземленной части по переменному току) на землю через ограничительный резистор (21). Кроме того, часть этого напряжения поступает на вход регулируемого стабилизатора напряжения (22) и цифровой микроамперметр (25).

Трансформатор тока (23) включен непосредственно вокруг высоковольтного провода. С выхода трансформатора тока (23) напряжение усиливается, демодулируется в блоке (24) и подается на вход генератора, управляемого напряжением (1) - входной резистор (2). Высоковольтный провод подключен к одному из выводов ионизирующего конденсатора в корпусе (26). Второй выход конденсатора подключен к воздуховоду (27) и на “землю”. Возможна перемена полярности. Управляемый напряжением генератор (1) с обратной связью, стабилизирует не только частоту на выходном конденсаторе, но и амплитуду.

Воздух, проходя по трубопроводу (27), через конденсатор заряжается озоном. Процесс пассивации идет значительно быстрее благодаря высокой концентрации озона, кислорода и заряженных частиц различного слоя. Происходит увеличение скорости диффузии электрически заряженных частиц в зону пластической деформации за счет возникновения в струе воздуха значительной (порядка нескольких киловольт) разности потенциалов.

Таким образом, продувая конденсатор, заряженными частицами ионов между обкладками конденсатора получаем ионизированный поток на выходе сопла.

Изобретение относится к устройствам для охлаждения зоны резания металлорежущего станка. Устройство содержит управляемый датчик напряжения, подключенный к соплу воздуховода ионизатора. Сопло выполнено с возможностью регулировки выходящего потока, а в корпусе сопла расположен внутренний воздуховод со множеством сквозных отверстий, расположенных хаотично вдоль его оси. Воздуховод служит конденсатором, емкость и собственная индуктивность которого выбраны из условия работы сопла в пульсирующем режиме. Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждения и снизить загрязненность рабочей зоны. 1 ил.

Устройство для обдувки при сухом резании, содержащее управляемый датчик напряжения, подключенный к соплу воздуховода ионизатора, отличающееся тем, что сопло выполнено с возможностью регулировки выходящего потока, а в корпусе сопла расположен внутренний воздуховод со множеством сквозных отверстий, расположенных хаотично вдоль его оси, выполненный в виде конденсатора, емкость и собственная индуктивность которого выбраны из условия работы сопла в пульсирующем режиме.