[实用新型]微机控制深冷处理加工装置

说明书

本实用新型是微机控制深冷处理加工装置，属工具材料的深冷加工技术设备。

随着数控机床、加工中心及自动化加工的发展，减少刀具磨损与破损，稳定地提高刀具的可靠性，越来越引起人们的关注。因为，刀具的快速磨损与破损不仅仅是刀具质量问题，它将牵涉到刀具的重新安装、刀具的调整、机床的调整等一系列问题的出现，所以刀具寿命的长短是影响生产效率的重要因素，因而，人们不断推出一些新的金属切削加工方法及其工艺装备。深冷处理刀具的工艺方法便是其中的一种很重要的方法。实验表明，它能有效地提高刀具的耐磨性，从而使得刀具寿命大大延长。但深冷处理的加工装置一直是限制深冷处理工艺得以普及的瓶颈。这就越发显示出开发深冷处理加工装置的必要性。深冷也常称为深度冷冻，常指的是低于-161℃的低温状态，深冷处理属于低温技术。深冷处理所需的低温通常是利用相变制冷获得到的。采用深冷处理技术可使得刀具寿命延长若干倍。经过深低温处理过的工具材料，从表面到内部组织结构都起了变化，制作出的刀具不会因重磨而使其内部结构组织发生变化，从而提高了刀具的耐磨性和使用寿命。深冷技术的关键是如何方便、快捷、低廉、可靠且可控地获得低温。目前，通常获得低温的方法有两种：一种是喷淋法，即被处理的工具材料周围设置有喷淋管，喷出雾状低温液体，利用控制喷速来得到所需要的低温，但是其温度较难控制，特别容易过冷；另一种方法是将被处理材料放在液面上方的一定位置，利用蒸发的冷气流和电加热控制温度，这种方法比较节省低温液体，但有时会出现冷气不足；当然，也有直接把被加工材料“浸泡”在低温液体中的，这种方式就更难以调整温度了。

本实用新型的目的就是为了克服和解决现有的深冷处理加工技术的深冷温度难于调整、控制、容易过冷或不够冷等的缺点和问题，研究设计一种能方便、快捷、低廉、可靠地获得所需的深冷温度的微机控制深冷处理加工装置。

本实用新型是通过下述技术方案来实现的：微机控制深冷处理加工装置结构示意图如图1所示；其硬件电路方框图如图2所示；其信号调理电路原理图如图3所示；其电磁阀的控制电路原理图如图4所示；其微机控制主程序流程方框图如图5所示，数字滤波子程序流程方框图如图6所示；延时测温子程序流程方框图如图7所示；温度控制子程序流程方框图如图8所示；显示打印曲线子程序流程方框图如图9所示；其工艺曲线如图10所示；微机控制深冷处理加工装置由开关阀1、送气管2、冷处理室3、盘管式制冷管4、热电偶5、管接头6、排气孔7、低温液体输送管8、电磁阀控制线9、微机与控制柜通信线10、计算机或工控机11、数据线12、显示器13、键盘14、打印机15、电源线16、控制柜17、低温液体贮存室18、安全阀19、电磁阀20、21、22、高压气体室23共同连接构成，其相互位置及连接关系为：高压气体室23通过开关阀1及送气管2与电磁阀22相连接；开设有排气孔7的冷处理室3通过管接头6、低温液体输送管8与电磁阀21相连接；装置于冷处理室3的热电偶5通过控制线与控制柜17相电气连接；控制柜17分别通过电磁阀控制线9分别与电磁阀20、21、22相电气连接；计算机或工控机11通过通信线10与控制柜17相电气连接；显示器13、键盘14、打印机15通过数据线12相互电气连接；显示器13通过电源线16与控制柜17的电源相电气连接；安全阀19装于液体贮存室18；低温液体贮存室18通过管接头及管道分别与电磁阀20、21相连接；电磁阀20通过管道与电磁阀22相连接；本实用新型装置硬件电路由温度测量传感器、信号调理电路、A/D转换电路及多功能数据采集卡、微计算机或工控机、电磁阀控制电路、显示器及键盘、打印机共同电气连接构成，其相互位置及连接关系为：信号调理电路分别通过温度测量信号线、A/D转换信号线分别与温度测量传感器、A/D转换电路及多功能数据采集卡相电气连接；微计算机或工控机分别通过数据线、电磁阀控制信号线、打印信号线、键盘信号线、显示信号线分别与多功能数据采集卡、电磁阀控制电路、打印机、键盘、显示器相电气连接，电磁阀控制电路分别通过输出控制信号线分别与电磁阀20、21、22相电气连接；其中：信号调理电路由运放集成件IC1、IC2、二极管D1、D2、电阻R1～R5、电容C1～C5、电位器W1、W2共同连接构成；电磁阀控制电路由光电耦合器件G1、三极管T1、T2、电阻R6～R9、电容C6、C7、二极管D3、电磁阀电磁线圈J1共同连接构成。