專利名稱：軋輥霧化切削工藝及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及軋輥切削工藝，特別是一種軋輥霧化切削工藝及霧化裝置。
背景技術：
軋輥作為一種軋制金屬的工具，為了延長在機軋制時間和獲得更為理想的板面質量，高鉻、高合金的軋輥材料正在被廣泛選用，其輥身工作層基體硬度高達HRC60-70，且在堅硬的機體上分布著大量的、均勻彌散的高硬度碳化物，導熱性差，加工困難，切削效率低。在切速10m/min左右，切削溫度高達800℃以上，刀具硬度下降、磨損加劇。因此高合金、高硬度軋輥的加工性差、切削效率低、刀具消耗高，一直是常規干式車削工藝無法解決的問題，同時干式車削還帶來了生產現場的粉塵污染。近年來技術人員不斷探索改進刀具和切削參數，如開發應用超高硬度合金刀具、陶瓷刀具、PCBN刀具、FBN刀具等，以期提高刀具耐用度和加工效率，但囿于干式車削工藝的局限性，以及軋輥材料的特殊性，改進效果不明顯。
發明內容
本發明的目的在于提供一種可有效提高車削效率、延長刀片使用壽命并減少加工粉塵污染的軋輥霧化切削工藝，為此本發明還提供一種專用霧化裝置。
本發明的技術方案是軋輥霧化切削工藝，該霧化切削工藝是將霧化的切削液在霧化裝置中混入壓縮空氣，形成帶有壓力的霧狀射流，噴射在刀具切削區域。
作為本發明的一種改進方案為所述霧化的切削液采用水基半合成溶液，以切削液CCF-07作溶質，水與CCF-07的配比為100∶5～10。
作為本發明另一種改進方案為所述切削液霧狀射流的壓力為0.2Mp～0.5Mp。
作為本發明一種方案為實現軋輥霧化切削工藝中的霧化裝置，該霧化裝置主體為切削液箱，所述切削液箱上設有液、氣體混合室，該混合室通過帶有霧化量控制開關的管相連通，所述混合室頂部設有與此相通的帶噴霧開關的噴嘴，該噴嘴的進液口與混合室相通，在混合室底部設有與此相通的壓縮空氣管，該壓縮空氣管上另一端與制備壓縮空氣的裝置相連，在壓縮空氣管上依次設有壓縮空氣開關、減壓閥和壓縮空氣控制開關。
作為本發明另一種改進方案為所述霧化裝置的壓縮空氣控制開關與減壓閥之間的壓縮空氣管上設有過濾泵，所述切削液箱上設有切削液蓋和切削液箱壓力指示表。
本發明在軋輥車削時，將切削液在霧化裝置中混入壓縮空氣中，形成帶有一定壓力的霧狀射流，噴射在刀具切削區，微小的切削液霧化粒子在切削區遇高溫后極易氣化，降低了刀具溫度，另一方面高壓的霧化粒子極具滲透力，可減少刀具前、后刀面與金屬切屑的摩擦，起到潤滑的效果。這種霧化冷卻與潤滑作用，提高了刀具的耐用度，增加了單位時間的金屬切除量，從而提高了切削效率。同時，切削區濕度增加，還防止了加工粉塵的產生。最大限度的降低刀具溫度，潤滑刀具前、后刀面，減少金屬切削產生的摩擦力和摩擦熱，從而提高刀具的耐用度和切削效率，并防止產生加工粉塵，是一種環保型亞干式軋輥霧化切削工藝。
圖1是本發明霧化裝置結構示意圖。
具體實施例方式本發明的霧化切削工藝技術主要包括噴霧方式的設計、切削液配制、霧化加工參數和專用霧化裝置。該霧化切削工藝是將霧化的切削液在霧化裝置中混入壓縮空氣，形成帶有一定壓力的霧狀射流，噴射在刀具切削區域。根據加工特點，有不同的噴霧方式設計，如可前刀面噴射法該法適用于高鎳鉻、高鉻鐵等脆性材料的加工，斷屑狀況良好，不會因斷屑問題干涉霧化裝置的噴嘴噴霧；后刀面噴射法適用于難以斷屑的鍛鋼冷軋輥材料，因為后刀面噴射法，斷屑不會干涉霧化裝置的噴嘴，因而對于前刀面的斷屑狀況無過分要求；雙向噴射法即前、后刀面同時噴，冷卻、潤滑效果最好，但對于如斷屑呈螺旋狀、法條狀等材料就不宜采用該噴霧方式，一般適合于斷屑成C形狀的材料為宜。本發明的噴霧壓力一般在0.2Mp～0.5Mp。噴霧壓力過大時，在切削合金鑄鐵時屑飛舞，影響安全；過小時，影響滲透能力和冷卻潤滑效果。本發明的切削液配制高硬度軋輥的霧化切削，切削液的選擇主要考慮它的霧化效果和霧化后的滲透能力，其中冷卻高于潤滑、降低切削溫度、保持刀具硬度是提高切削效率的重要原則，一般采用水基半合成溶液，以泰倫特CCF-07切削液作溶質，水與CCF-07的配比為100∶5～10，如需提高冷卻能力，其配比為100∶5，如需提高潤滑能力，其配比為100∶10較宜；噴霧壓力是切削區得到霧液滲透、冷卻、潤滑、安全、排屑的要點。實施例及與干式車削對比的一些主要參數如下表
由上表可知實例1、實例2實例3和在刀具牌號和耐用時間相同時，其加工效率都提高了一倍。
如圖1所示，霧化切削工藝中所用的霧化裝置其主體為切削液箱1，該箱1內貯存足量的切削液，該切削液可采用環保的泰倫特CCF-07切削液與水混合。在切削液箱1上蓋上放置液體混合室2，該混合室2底部通過管道與切削液箱相通，在此管道上設有霧化量控制開關4，混合室頂部設有帶噴霧開關3的噴嘴5，使用時，本發明可將霧化裝置的噴嘴5安裝在前刀面凸臺位置，噴嘴5外圓呈球形，可在上下左右20-40°范圍內調節，使噴射流體進入和接近切削區，該刀具適用于斷屑狀態差的鍛鋼冷軋輥，隨著切屑形狀的變化，不會影響噴嘴5的角度和位置；該噴嘴5的進液口與混合室2相通，在混合室2底部設有與此相通的壓縮空氣管6，使用時，該壓縮空氣管6另一端與制備壓縮空氣的裝置相連，在壓縮空氣管6上依次設有壓縮空氣控制開關61、減壓閥62和壓縮空氣開關63；在壓縮空氣控制63開關與減壓閥62之間的壓縮空氣管6上設有過濾泵64，該過濾泵64可有效將壓縮空氣的雜質濾掉。為了便于觀察切削液箱1內的液量和壓力，本發明在切削液箱1上設有切削液蓋7和切削液箱壓力指示表8。所述霧化裝置的操作步驟為①將切削液加入切削液箱，首先關閉霧化量控制開關，開啟壓縮空氣開關及壓縮空氣控制開關，觀察切削箱壓力表使切削液內無壓力，調節減壓閥，液箱壓力0.2Mp-0.5Mpa；②將霧化裝置的噴嘴對準軋輥車削的切削區域，調整噴射角度，將壓縮空氣管與制備壓縮空氣的裝置相連通，打開壓縮空氣開關及壓縮空氣控制開關，觀察減壓閥上的壓力表，調節至要求值；③打開噴霧開關、調節霧化量控制開關，混合室內帶有一定壓力的切削液噴射到切削區域，同時開啟軋輥車削機床進行切削；④調節霧化量控制開關至霧化切削液呈基本蒸發狀態，控制切削液不滴落在車床面上。
權利要求
1.一種軋輥霧化切削工藝，其特征在于該霧化切削工藝是將霧化的切削液在霧化裝置中混入壓縮空氣，形成帶有壓力的霧狀射流，噴射在刀具切削區域。
2.根據權利要求1所述軋輥霧化切削工藝，其特征在于所述霧化的切削液采用水基半合成溶液，以切削液CCF-07作溶質，水與CCF-07的配比為100∶5～10。
3.根據權利要求1或2所述軋輥霧化切削工藝，其特征在于所述切削液霧狀射流的壓力為0.2Mp～0.5Mp。
4.實現權利要求1所述軋輥霧化切削工藝中的霧化裝置，其特征在于該霧化裝置主體為切削液箱(1)，所述切削液箱(1)上設有液、氣體混合室(2)，該混合室(2)通過帶有霧化量控制開關(4)的管相連通，所述混合室(2)頂部設有與此相通的帶噴霧開關(3)的噴嘴(5)，該噴嘴(5)的進液口與混合室(2)相通，在混合室(2)底部設有與此相通的壓縮空氣管(6)，該壓縮空氣管(6)上另一端與制備壓縮空氣的裝置相連，在壓縮空氣管(6)上依次設有壓縮空氣開關(61)、減壓閥(62)和壓縮空氣控制開關(63)。
5.根據權利要求4所述的霧化裝置，其特征在于所述霧化裝置的壓縮空氣控制開關(63)與減壓閥(62)之間的壓縮空氣管(6)上設有過濾泵(64)，所述切削液箱(1)上設有切削液蓋(7)和切削液箱壓力指示表(8)。
全文摘要
本發明公開了一種軋輥霧化切削加工藝技術，采用一種專用的霧化裝置將特制切削液混入壓縮空氣中，形成帶有一定壓力的霧狀射流，在軋輥車削時，噴射在刀具切削區域，霧化切削液可冷卻刀具并對刀具前、后刀面與金屬切屑的摩擦起到潤滑效果，從而提高了刀具的耐用度和切削效率，并防止了加工粉塵的產生，是一種環保型亞干式軋輥霧化切削工藝。
文檔編號B23B5/08GK1730238SQ20051009122
公開日2006年2月8日 申請日期2005年8月11日 優先權日2005年8月11日
發明者史銅鋼, 張太和 申請人:邢臺機械軋輥(集團)有限公司