[實用新型]冷卻介質的制備裝置以及機械加工設備

有效

• 申請號: 202222838792.2
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN219358868U
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 張烘州;王賢鋒;彭婷婷;謝昌嵩;陸泰屹
• 申請（專利權）人: 上海飛機制造有限公司
• 主分類號: B23Q11/10
• 分類號: B23Q11/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 任德欣

本實用新型公開了冷卻介質的制備裝置以及機械加工設備，屬于機械加工技術領域，為解決現有冷卻劑會影響待加工件材料性能等問題而設計。本實用新型公開的冷卻介質的制備裝置包括：超臨界二氧化碳發生器組件，用于將二氧化碳加工制成超臨界二氧化碳；潤滑液供給組件，用于提供潤滑液；儲存室，分別連接超臨界二氧化碳發生器組件和潤滑液供給組件；以及噴頭，連接至儲存室，噴頭用于輸出儲存室中的超臨界二氧化碳和潤滑液的混合物。本實用新型公開的冷卻介質的制備裝置以及機械加工設備能產生超臨界二氧化碳和潤滑液的混合物作為冷卻介質，能在不影響碳纖維增強復合材料性能的基礎上對切削過程進行高效的冷卻，降低溫度幅度大。

技術領域

本實用新型涉及機械加工技術領域，尤其涉及冷卻介質的制備裝置以及包括該冷卻介質的制備裝置的機械加工設備。

背景技術

碳纖維增強復合材料(CFRP)是以樹脂為基體、以碳/石墨纖維為增強材料的新型高性能復合材料，具有質量輕、比強度高、比剛度大、耐腐蝕和抗疲勞等優點，應用廣泛。

由于碳纖維增強復合材料具備各向異性、非均勻性和層間結合強度低等特點，在切削加工中易出現表面分層、毛刺、纖維拔出、撕裂等加工缺陷，難以加工。此外，由于碳纖維增強復合材料中碳纖維增強相的硬脆性較高，散熱能力較差，其在切削加工時產生的大量熱不易被切屑帶走，大多聚集在刀具的刀尖和刀刃附近，使得刀具磨損嚴重，切削力變大；切削表面溫度上升，使得切削溫度遠高于樹脂玻璃轉化溫度，從而嚴重影響材料性能，加劇加工缺陷的產生，影響產品加工質量，增加生產成本。

在現有金屬切削加工過程中，通常使用切削液來降低刀具和加工區域的溫度，從而提高刀具使用壽命和工件加工質量。但常規的水基切削液并不適用于碳纖維增強復合材料切削，水分子可以通過毛細作用進入碳纖維增強復合材料，導致樹脂的結合能力降低，加重分層損傷的形成。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提出的冷卻介質的制備裝置以及機械加工設備，能在不影響碳纖維增強復合材料性能的基礎上對切削過程進行高效冷卻。

為達此目的，一方面，本實用新型采用以下技術方案：

冷卻介質的制備裝置，包括：超臨界二氧化碳發生器組件，用于將二氧化碳加工制成超臨界二氧化碳；潤滑液供給組件，用于提供潤滑液；儲存室，分別連接所述超臨界二氧化碳發生器組件和所述潤滑液供給組件，所述超臨界二氧化碳和所述潤滑液在所述儲存室中混合；以及，噴頭，連接至所述儲存室，所述噴頭用于輸出所述儲存室中的所述超臨界二氧化碳和所述潤滑液的混合物。

其中一個優選實施例中，所述超臨界二氧化碳發生器組件包括依次設置在超臨界二氧化碳管路上的二氧化碳儲存罐、氣泵和加熱器，所述超臨界二氧化碳管路連接至所述儲存室。

其中一個優選實施例中，在所述二氧化碳儲存罐和所述氣泵之間設置有前壓力表，在所述氣泵和所述加熱器之間設置有后壓力表。

其中一個優選實施例中，所述潤滑液供給組件包括依次設置在潤滑液管路上的潤滑油箱、泵和控制閥組，所述控制閥組被配置為能控制所述潤滑液管路中潤滑液的供給流量。

其中一個優選實施例中，所述控制閥組包括依次設置在所述潤滑液管路上的截止閥和節流閥。

其中一個優選實施例中，所述冷卻介質的制備裝置中設置有至少兩個所述儲存室，每個所述儲存室上設置有所述噴頭，每個所述儲存室分別連接所述超臨界二氧化碳發生器組件和所述潤滑液供給組件。

另一方面，本實用新型采用以下技術方案：

機械加工設備，包括上述的冷卻介質的制備裝置。

其中一個優選實施例中，所述機械加工設備還包括加工中心，所述加工中心內設置有用于安裝刀具的刀架、用于固定待加工件的夾具以及用于向所述待加工件上噴射冷卻介質的噴射器，所述噴射器連接至所述冷卻介質的制備裝置。