Устройство для оптимизации температуры в зоне резания Советский патент 1986 года по МПК B23B25/06 

Изобретение относится к обработке материалов методом резания, для охлаждения и подогревания зоны обработки при резании.

Цель изобретения - повышение износостойкости инструмента путем оптимизации температуры в зоне обработки.

На фиг. I изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - график изменения скорости выделения тепла.

Устройство содержит инструмент с пластиной 1, полупроводниковой пластиной 2, которые закреплены в изолирующей прокладке 3, прикрепленной к корпусу инструмента 4. В пластине 1 выполнено отверстие 5, которое служит ДЛЯ закрепления режущей пластины 1 и пластины 2 в корпусе 4 посредством элемента 6 крепления, например, винта, и контактов 7 блока регулирования температуры, неподвижного контакта 8 блока измерения. В отверстии 5 между элементом 6 крепления и пластиной 1 расположена изолирующая втулка 9.

Блок измерения состоит из подвижного контакта 10, вольтметра 11, включенного 3 цепь и неподвижного контакта 8, закрепленного под пластиной 2 посредством элемен- та 6 крепления. Блок регулирования температуры состоит из контакта 7, закрепленного под пластиной 2 посредством элемента 6 крепления, подвижного контакта 12, вольтметра 13, реостата 14 и источника 15 тока.

Устройство работает следующим образом.

При появлении источника тепла в процессе обработки детали в цепи деталь - пластина 1 - пластина 2 возникает термо-ЭДС, величина которой через контакты 10 и 8 регистрируется вольтметром 11. Данную величину используют для установления необходимого напряжения по вольтметру 13, прикладываемому к зоне обработки от источника 15 тока через реостат 14 и контакты

/J -А

0

5

5

0

12 и 7. При этом электрический ток, проходя через деталь - пластину 1 - пластину 2 поглощает выделяющееся тепло за счет эффекта Пельтье, причем основное теплопог- лощение происходит в контакте пластина 1 - пластина 2, так как он имеет большую разницу в значениях удельной термо-ЭДС. При переходе через контакт пластина 1 - пластина 2 электроды переходят из одного энергетического состояния в другое, с более высокой энергией, которую они берут в зоне обработки, т. е. энергия переходит из теплового вида в электрический, и производится поглощение тепла, а следовательно охлаждение пластины 1. При изменении величины термо-ЭДС, изменяя величину прикладываемого напряжения, реостатом 14 поддерживается оптимальная температура в зоне обработки. По графику изменения скорости изменения температуры в зоне обработки для каждого обрабатываемого материала и пластины твердого сплава устанавливают две зоны: охлаждения и нагревания контакта. Это связано с тем, что одновременно происходит поглощение тепла пропорционально напряжению, и его выделение пропорционально квадрату напряжения. В интервале происходит охлаждение, причем максимальная холо- допроизводительность при выполнении условия.

и Has,

где Еав - термо-ЭДС, контакта деталь - пластина 1 - пластина 2. А в интервале и Е ,ав происходит подогрев зоны обработки, что необходимо при обработке, некоторых материалов.

Применение изобретения позволяет путем снижения температуры в зоне обработки, уменьшить износ инструмента, повысить точность обработки в связи с уменьшением влияния тепловых деформаций инструмента, а также для улучшения обрабатываемости некоторых материалов повысить температуру в зоне резания.

А .

аг.2

Q,

max

/2 Sab Фиг. 5

Л

аъ

и(в)

Редактор Н. Бобкова Заказ 1923/10

Составитель В. Жиганов

Техред И. ВересКорре.ктор А. Ференц

Тираж 1001Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4