[实用新型]一种低能耗寿命长的液氮冷却加工装置

说明书

本实用新型涉及金属切削加工技术领域，具体涉及一种低能耗寿命长的液氮冷却加工装置。目前液氮切削会在刀具上产生局部低温，导致脆性断裂，刀具寿命较短，提高了生产成本。同时液氮喷射后快速快速汽化，然后散失到外部环境中，造成氮气损耗较大，液氮制备的能耗较高。本实用新型通过把液氮喷射装置设置在机床主轴座一侧，并与收集盘连接对铣刀组件下端喷射液氮同时回收氮气，在铣刀组件内孔中设有发热组件，发热组件与供电装置连通发热，使得温度较低的氮气能够被液氮喷射装置回收，铣刀组件能够升温防止脆断，有效地提高了刀具的使用寿命，降低了液氮制备的能耗。本实用新型主要用于液氮冷却加工装置。

技术领域

本实用新型涉及金属切削加工技术领域，具体涉及一种低能耗寿命长的液氮冷却加工装置。

背景技术

液氮冷却切削是使用低沸点-196℃介质，在压力作用下，利用液氮特性将氮气发生装置所生成的氮气以液氮形式送入切削点，替代大量油剂的切削方法。这种干式冷却除能冷却刀具，快速断屑外，还具有干切削加工所具有的众多经济，技术和生态效益。液氮冷却的低温切削主要以液氮受热蒸发循环间接冷却刀具或工件为主。利用液氮为切削液进行超低温切削时，超低温流体会在切削区形成局部低温状态，在此状态下利用工件材料的低温脆性，使其塑性，韧性降低，从而完成切屑和工件的分离，同时减少刀具的磨损，改善工件的加工精度。但是刀具上会产生局部低温，导致脆性断裂，刀具寿命较短，使用专门的陶瓷刀具价格昂贵，提高了生产成本。同时液氮喷射后快速快速汽化，然后散失到外部环境中，造成氮气损耗较大，液氮制备的能耗较高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种低能耗寿命长的液氮冷却加工装置，以解决刀具脆性断裂、氮气损耗较大和液氮制备的能耗较高的问题。

本实用新型的一种低能耗寿命长的液氮冷却加工装置是这样实现的：

一种低能耗寿命长的液氮冷却加工装置，包括机床主轴座1、机床主轴2、刀杆3、供电装置4、液氮喷射装置5、固定座6、收集盘7和铣刀组件9；所述机床主轴2与机床主轴座1转动连接，所述刀杆3固定设置在机床主轴2内孔中，所述绝缘套（13）设置在机床主轴（2）内孔和刀杆（3）之间，所述铣刀组件9设置在刀杆3内孔中，所述固定座6设置在机床主轴座1底部、刀杆3外部，所述收集盘7设置在铣刀组件9外部、固定座6底部，在所述收集盘7底部外沿设有收集罩71，所述供电装置4设置在固定座6一侧，所述液氮喷射装置5设置在机床主轴座1一侧，并与收集盘7连接对铣刀组件9下端喷射液氮同时回收氮气；在所述铣刀组件9内孔中设有发热组件，所述发热组件与供电装置4连通发热，所述机床夹具12设置在铣刀组件9下方，所述绝缘垫11设置在机床夹具12内侧。

进一步的，所述铣刀组件9还包括铣刀91和堵头98；所述铣刀91上端与刀杆3连接，所述堵头98设置在铣刀91内孔底部；所述发热组件包括电极92、导线93、绝缘环94、导电环95、电热丝96和绝缘皮97；所述电热丝96设置在铣刀91内孔中，所述绝缘皮97均匀设置在电热丝96和铣刀91内孔之间，所述绝缘环94设置在铣刀91上部外径上，所述导电环95套在绝缘环94外径上，所述电极92贯穿设置在电热丝96上端，所述导电环95通过导线93分别贯穿绝缘环94、铣刀91和绝缘皮97与电极92连接，所述电热丝96底部与堵头98接触；所述供电装置4包括电源41、碳刷固定座42、第一碳刷43和第二碳刷44；所述电源41设置在固定座6一侧，所述碳刷固定座42设置在固定座6一侧内孔中，所述第一碳刷43和第二碳刷44并排设置在固定座6一侧，所述第二碳刷44一端与导电环95外壁滑动接触，另一端与电源41连接，所述第一碳刷43一端与铣刀91外壁滑动接触，另一端与电源41连接。

进一步的，所述碳刷固定座42和绝缘环94的材料为电木。

进一步的，所述电源41为脉冲电源。

进一步的，所述电热丝96的材料为镍铬电热合金。