[發明專利]深孔加工裝置及其加工方法

有效

• 申請號: 200610156537.2
• 申請日: 2006-12-21
• 公開（公告）號: CN101143391A
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發明（設計）人: 劉兆華;王愛玲;李伯民
• 申請（專利權）人: 劉兆華;王愛玲;李伯民
• 主分類號: B23B41/02
• 分類號: B23B41/02;B23B47/34;B23Q11/10;B23Q11/00;B05B7/02;B05B7/04
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• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種環保型深孔加工裝置，特別是用于機械領域的各種單管內排式深孔加工系統以及其加工方法。

背景技術：

隨著社會與科技的高度發展，人們的環保節能意識越來越強烈，同時石油價格的不斷攀升，人們的節油意識也越來越強烈，科技工作者紛紛開始研制各種燃油替代品或無油少油設備。

深孔加工在制造業中的扮演著重要角色，在切削加工中，孔加工約占加工總量的三分之一，而深孔加工又占孔加工的百分之四十。深孔加工是機械領域成本最昂貴的門類之一，傳統深孔加工需要大量的油來排屑、潤滑與冷卻，由于揮發、腐敗必然會對環境造成污染，另外，由于制造及設計原因，液壓系統的滲漏問題勢必使車間工作環境變得惡劣，同時造成油品及能源的浪費。且采用濕式加工深孔時，與冷卻潤滑液相關的費用要占到零件成本的(17-30)％。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種采用(半)干切削的環保型深孔加工裝置，可以降低產品成本，其次是改善生態環境，??第三是提高加工效率。基于高效切削基礎上的(半)干切削，無疑將打開深孔切削工藝嶄新的應用前景，目前在國內外尚未見相關報道。

本發明是這樣實現的：一種深孔加工方法，在刀具對加工件進行深孔加工時，向刀具和加工表面噴射油、水、空氣構成的復合霧，對加工面以及刀具進行降溫、冷卻，并將加工屑排出。

對于較細孔徑時，在刀具對加工件進行深孔加工時，向刀具和加工表面噴射油、水、空氣構成的復合霧，對加工面以及刀具進行降溫、冷卻，同時在刀具的尾部安裝負壓抽屑裝置加強對加工屑的排出。

效率更高的狀態是，刀具和加工表面形成密封空間，油、水、空氣構成的復合霧向該空間內的刀具和加工表面噴射，對加工面以及刀具進行降溫、冷卻。由此可更好的利用復合霧的壓力以及排出效果。

其油采用可降解植物油。

本發明是這樣實現的：一種環保型深孔加工裝置，包括刀具等，與工件加工表面、刀具之間形成密閉通道的前授受器上安裝復合噴霧器，且復合噴霧器穿過前授受器與密閉通道相通。

在刀具的尾部裝有可調節氣介質負壓抽屑裝置，且安裝于刀桿的內排屑通道尾部。

復合噴霧器的組成：復合噴霧器包括進氣管、進水管、進油管，三管的出口端并安裝霧化器。

具體結構為，進氣管、進水管、進油管為三個同軸心的套合管，三管出口端安裝霧化器。外殼體為進氣管，外殼體內由外至內依次同軸安裝進油管、進水管，進氣管與進油管之間的間隙為進氣通道，進油管與進水管之間的間隙為進油通道，進水管內管空間為進水通道，外殼體與進水管、進油管出口端處安裝有霧化片，為獲得更好效果可在一次霧化后再進入旋流霧化槽二次霧化。較大孔徑時，前授受器與復合噴霧器單獨使用，也可達到同樣的目的。

原理：

水從進水管注入，可降解植物油經進水管、進油管之間的間隙注入，在管道末端復合為油包水柱，壓縮空氣由殼體與進油管之間的空間進入，在油、水、空氣的作用下霧化片高速旋轉將油包水柱霧化，復合霧在由旋流霧化槽進入的壓縮空氣剪切下第二次霧化為更細的復合霧，然后由噴嘴噴出。經過一次復合(不是混合)二次霧化形成很細的油水復合霧經高壓空氣輸送至切削區，其中油用于潤滑，空氣及水霧用于冷卻，利用過的氣體含有微量的可降解植物油可直接排放或過濾后重復利用。目前尚無人將復合油霧用于深孔加工。

負壓抽屑裝置主要包括密閉腔體、前噴嘴、后噴嘴及進氣通道，前噴嘴固定在腔體上，后噴嘴和腔體連接，前、后噴嘴相配合且之間存有間隙(負壓間隙)，旋轉后噴嘴可調節負壓間隙。前、后噴嘴錐體角度取27°-35°之間。后噴嘴內腔由有適應氣體流動的漸縮管混合室、圓柱面混合室、漸擴擴散室組成，漸縮管錐角通常取5°-7°。

原理：

壓縮空氣經過腔體均壓腔，由前、后噴嘴之間錐形負壓間隙向后高速噴射，形成噴吸效應，在刀桿尾端產生負壓抽吸效應，由于氣體噴射速度較高(超音速)，所以后噴嘴采用漸縮管+圓柱面混合室，用來提高極限噴射系數減少壓力損失，另外，可通過后旋轉后噴嘴調節負壓間隙以提高實際噴射系數。目前，無人將氣介質負壓抽屑裝置用于深孔加工。

整體工作操作的原理：