[發(fā)明專利]一種超精密機床加工區(qū)域水、氧含量循環(huán)凈化控制方法

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• 申請日: 2020-07-21
• 公開（公告）號: CN111974209A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李國;趙學(xué)森;胡振江;杜凱;張海軍;王永紅;黃燕華;孫濤;張強;宋成偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: B01D53/86
• 分類號: B01D53/86;B01D53/04;B01D50/00;B01D46/44;B01D46/00;B01D53/46
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 陳仕超

本發(fā)明涉及機床水、氧含量的凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種超精密機床加工區(qū)域水、氧含量循環(huán)凈化控制方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中不能凈化超精密機床加工區(qū)域內(nèi)循環(huán)氣體中水含量和氧含量的問題。本發(fā)明包括預(yù)處理單元、凈化單元和循環(huán)控制單元，所述循環(huán)控制單元通過氣管與超精密機床加工區(qū)域連接；所述預(yù)處理單元用于預(yù)過濾處理超精密機床加工區(qū)域內(nèi)流出的循環(huán)氣體；所述凈化單元用于除去經(jīng)過預(yù)處理單元后的循環(huán)氣體中的氧含量和水含量。本發(fā)明中超精密機床加工區(qū)域中的氣體通過預(yù)處理單元、凈化單元和循環(huán)控制單元后，可以除去循環(huán)氣體中的氧含量和水含量，從而可以穩(wěn)定可靠的控制超精密機床加工區(qū)域內(nèi)的水含量和氧含量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機床水、氧含量的凈化技術(shù)領(lǐng)域，更具體的是涉及一種超精密機床加工區(qū)域水、氧含量循環(huán)凈化控制方法。

背景技術(shù)

單點金剛石超精密車削方法是實現(xiàn)高表面質(zhì)量、高精度制造的有效技術(shù)手段，廣泛應(yīng)用于各類不同材料與零件制造中，超精密車削的過程中會產(chǎn)生大量的切屑。

超精密車削過程中產(chǎn)生的切屑大部分以碎屑形式散布于超精密機床加工區(qū)域的工作臺面上，部分微小粉末狀切屑懸浮散布于超精密機床加工區(qū)域環(huán)境中。對于極易氧化的活性材料，一方面，已加工表面會與加工區(qū)域內(nèi)的氧氣、水等發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致工件表面質(zhì)量降低甚至產(chǎn)品性能失效，另一方面，大量聚集的切屑會與氧氣、水等發(fā)生劇烈反應(yīng)，嚴重時發(fā)生自燃，對超精密機床設(shè)備安全及操作人員身心健康具有巨大的安全隱患。因此，在易氧化活性材料的超精密加工過程中，需要嚴格控制加工區(qū)域內(nèi)的水、氧含量。

然而，現(xiàn)有技術(shù)中超精密機床設(shè)備上均沒有建立超精密機床加工區(qū)域內(nèi)水、氧含量的循環(huán)凈化控制方法及相應(yīng)的凈化去除裝置。針對上述問題，我們迫切的需要建立機床加工區(qū)域水含量和氧含量循環(huán)凈化控制方法，實現(xiàn)超精密機床加工區(qū)域內(nèi)水、氧含量的穩(wěn)定可靠控制。

發(fā)明內(nèi)容

基于以上問題，本發(fā)明提供了一種超精密機床加工區(qū)域水、氧含量循環(huán)凈化控制方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中不能凈化超精密機床加工區(qū)域內(nèi)循環(huán)氣體中水含量和氧含量，從而不能穩(wěn)定可靠的控制超精密機床加工區(qū)域內(nèi)水含量和氧含量的問題。本發(fā)明中超精密機床加工區(qū)域中的循環(huán)氣體通過預(yù)處理單元、凈化單元和循環(huán)控制單元后，可以除去循環(huán)氣體中的氧含量和水含量，從而可以穩(wěn)定可靠的控制超精密機床加工區(qū)域內(nèi)的水含量和氧含量。

本發(fā)明為了實現(xiàn)上述目的具體采用以下技術(shù)方案：

一種超精密機床加工區(qū)域水、氧含量循環(huán)凈化控制方法，包括通過氣管與超精密機床加工區(qū)域連接的預(yù)處理單元，所述預(yù)處理單元通過氣管依次連接有凈化單元和循環(huán)控制單元，所述循環(huán)控制單元通過氣管與超精密機床加工區(qū)域連接；

所述預(yù)處理單元用于預(yù)過濾處理超精密機床加工區(qū)域內(nèi)流出的循環(huán)氣體；

所述凈化單元用于除去經(jīng)過預(yù)處理單元后的循環(huán)氣體中的氧含量和水含量；

所述循環(huán)控制單元用于實現(xiàn)循環(huán)氣體按照設(shè)定流向循環(huán)流動。

其中，所述凈化單元包括通過氣管依次串聯(lián)的水凈化組件和氧凈化組件，所述水凈化組件通過氣管與預(yù)處理單元連接，所述氧凈化組件通過氣管與循環(huán)控制單元連接；所述水凈化組件用于吸附去除循環(huán)氣體中的水分子，所述氧凈化組件用于降低循環(huán)氣體中的氧含量。

所述預(yù)處理單元與水凈化組件間的氣管上通過旁路管道連接有溶劑過濾組件，所述溶劑過濾組件通過旁路管道與水凈化組件連接。

所述水凈化組件采用13X型分子篩；所述氧凈化組件以銅觸媒作為催化劑，利用銅觸媒的氧化反應(yīng)降低氣體中的氧含量。

所述溶劑過濾組件通過活性炭吸附去除超精密機床工作過程中冷卻液噴灑產(chǎn)生的有機溶劑成分。

其中，所述循環(huán)控制單元包括通過氣管依次連接的循環(huán)風(fēng)機和檢測組件，所述循環(huán)風(fēng)機與凈化單元連接，所述檢測組件與超精密機床加工區(qū)域連接。