一种用于高温合金车削的可调节高压冷却装置的制作方法

本发明涉及机械加工车削技术领域，更具体的说涉及一种用于高温合金车削的可调节高压冷却装置。

背景技术：

高温合金是现代航天、航空、航海及核工业领域高端装备必需的难加工材料，其切削加工性非常差，目前高温合金常用的加工刀具有，硬质合金刀具、陶瓷刀具以及PCBN刀具，由于PCBN刀具具有高硬度，耐磨性、热稳定性好等特点，因此越来越多的应用在高温合金的加工中。但是采用传统的冷却方式，PCBN刀具寿命、加工质量同样没有达到预期效果，主要体现在切削力大、切削区域温度高、刀具破损严重、断屑困难等方面。近几年出现了高压冷却方式，冷却液的压力能够达到7-30Mpa左右，PCBN刀具切削高温合金时，切削区域温度降低，断屑能力增强，但是在切削过程中切削不平稳，导致已加工表面质量降低及刀具寿命下降。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对PCBN刀具车削高温合金时存在的问题，对原有高压冷却装置进行改进，提出了一种用于高温合金车削的可调节高压冷却装置。本发明装置主要包括溢流阀、调压阀及其它辅助元件组成，该装置中溢流阀、调压阀的特性曲线及冷却液的输出曲线如下图1所示。

该装置主要应用在PCBN刀具车削高温合金过程中，它可以提供变压高压冷却液即冷却液的压力可以呈周期性变化。该装置可以通过调节图1中变压高压切削液的压力P和周期T的大小，改善PCBN刀具车削高温合金时切削力的不稳定性，从而可以提高高温合金已加工面的表面质量及PCBN刀具的使用寿命。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是溢流阀及调压阀的特征曲线及冷却液输出曲线的示意图。

图2是一种用于高温合金车削的可调节高压冷却装置的结构示意图。

图3是多个调压阀串联时的示意图。

图4是可调节高压冷却装置的使用示意图。

图2中：1、冷却液；2、过滤器；3、液压泵；4、溢流阀；5、多个高频响应调压阀；6、安全阀；7、开关控制阀；8、硬管；9、喷嘴。

具体实施方式

本发明中冷却液由液压泵（3）向液压回路中提供，冷却液先经过过滤器（2），其中过滤器（2）主要是保证流入液压系统中水基乳化液的纯度，之后水基乳化液经过溢流阀（4），其中溢流阀（4）的额定压力为35Mpa，主要是保证水基乳化液压力的大小，也防止液压系统中压力过高造成液压泵（3）及其它阀受到损坏，当液压系统中冷却液的压力超过35Mpa时，溢流阀（4）启动冷却液直接回到油箱中，当高压冷却液流经高频响应的调压阀（5）时，调压阀（5）能够使高压冷却液的液压压力呈周期性变化，如图3所示，多个高频响应调压阀（5）串联时能够提供变压高压冷却液所需求的压力和频率，变压高压冷却液之后经过安全阀（6），安全阀（6）主要保证的是液压系统的安全性，当开关控制阀开启或关闭时不会对其它阀及液压泵造成损害，最后变压高压冷却液由喷嘴（9）喷出，油箱中的冷却液经过本发明装置可以向PCBN刀具车削高温合金时提供变压高压冷却液，即高压冷却液压力的大小可以呈周期性变化。

当开关控制阀打开时，喷嘴会喷出变压高压冷却液。PCBN刀具在车削高温合金过程中，通过采集切削振动的信号以及信号处理，分析切削振动与振幅，利用数学拟合切削振动的曲线，推导出高压冷却液作用在PCBN刀具车削高温合金时的切削振动曲线，然后通过串联不同频率的调压阀改变喷嘴喷出冷却液的周期和压力大小以及对振动曲线的分析，找到PCBN刀具车削高温合金时切削力相对平稳时的冷却液压力大小和频率，最终形成对PCBN刀具车削高温合金切削稳定性的控制，其使用示意图，如图3所示。

所述实施例用以例示性说明本发明，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对所述实施例进行修改，因此本发明的权利保护范围，应如本发明的权利要求所列。