СПОСОБ ПОДАЧИ ГАЗООБРАЗНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД В ЗОНУ РЕЗАНИЯ Российский патент 2015 года по МПК B23Q11/10 

Область техники

Изобретение относится к технологиям обработки материалов резанием, а именно к способам подачи активированных газообразных смазывающе-охлаждающих технологических сред (СОТС) в зону резания.

Уровень техники

Известен способ охлаждения зоны резания (патент RU 2125929), заключающийся в подаче газообразной смазочно-охлаждающей среды, обработанной в ионизаторе в поле коронного разряда, под давлением не менее 0,04 атм, и формируют из газообразной смазочно-охлаждающей среды струю, длину которой устанавливают меньше 30 ее диаметров на выходе из ионизатора.

Ионизированный и озонированный поток смазочно-охлаждающей среды подается в зону резания со скоростью не менее скорости резания. В результате окисная пленка, образуемая на взаимодействующих поверхностях обрабатываемого материала и режущего инструмента, имеет достаточную и равномерную толщину, а также происходит эффективный отвод тепла из зоны резания.

Однако такой способ не может обеспечивать эффективного образования защитных пленок на поверхности инструмента, т.к. не всегда удается расположить сопло подачи активированной газообразной среды в непосредственной близости к зоне резания, турбулентный поток, истекая из сопла разрушается, смешивается с окружающим потоком, концентрация ионов снижается, а завихрения, присутствующие в турбулентном потоке, снижают скорость взаимодействия активированной газовой среды с рабочими поверхностями инструмента.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения поставлена задача повышения стойкости режущего инструмента при применении активированных смазывающе-охлаждающих газообразных сред за счет образования окисных пленок на взаимодействующих поверхностях инструмента и обрабатываемого материала. Задача решается структуризацией газообразного потока пропусканием через пористо-сетчатую перегородку регулярной структуры. Структуризация потока позволяет снизить перемешивание активированной газообразной среды с окружающим воздухом, сохранить оптимальную концентрацию ионов в потоке. Снижение завихрений в подаваемом потоке увеличивает скорость протекания химических реакций в контактной зоне инструмент-заготовка-стружка, ускоряет образование защитных оксидных и нитридных пленок.

Способ подачи активированных газообразных технологических сред в зону резания заключается в ионизации воздушного потока в коронном разряде. При этом перед коронным разрядом производится структуризация потока его пропусканием через направленную пористо-сетчатую перегородку регулярной структуры, снижающую турбулентные завихрения. Поток среды с расходом от 50 до 100 л/мин пропускают через пористо-сетчатую перегородку регулярной структуры, выполненной с направленными порами с размерами от 0,1 до 1 мм.

Осуществление изобретения

Способ подачи активированных газообразных сред в зону резания заключается в ионизации газообразного потока в коронном разряднике диаметром от 9 до 20 мм с током, пропускаемым через разряд, от 150 до 300 мкА. При этом перед коронным разрядом производится структуризация, т.е. снижается турбулентность потока при пропускании через пористо-сетчатую перегородку регулярной структуры с направленными порами размерами от 0,2 до 1 мм. Расход газообразной среды от 50 до 100 л/мин.

Способ включает ионизацию газового потока в коронном разряде. Для повышения стойкости режущего инструмента перед ионизацией поток среды с расходом от 50 до 100 л/мин пропускают через пористо-сетчатую перегородку регулярной структуры, выполненной с направленными порами с размерами от 0,2 до 1 мм.

Способ подачи активированных смазывающе-охлаждающих газообразных сред в зону резания, включающий ионизацию газового потока в коронном разряде, отличающийся тем, что перед ионизацией поток среды с расходом от 50 до 100 л/мин пропускают через пористо-сетчатую перегородку регулярной структуры, выполненной с направленными порами с размерами от 0,2 до 1 мм.