Diseno e Investigacion de la Presion Negativa de Mecanizado Profundo
Resumen: La tecnología de mecanizado de agujeros profundos siempre ha sido una tecnología clave en la industria de fabricación de maquinaria. Entre ellos, la descarga de desechos de alta eficiencia en el proceso de mecanizado es una parte particularmente importante del proceso de mecanizado de orificios profundos. Para resolver el problema de un ligero bloqueo causado por la forma inestable de la viruta durante el mecanizado de orificios profundos, se analizó y analizó el dispositivo de eliminación de virutas a presión negativa existente. Se diseñó un dispositivo Chip Remova de presión variable pulsada y se estudió su relación teórica para la formación de presión negativa variable. La viabilidad de formar presión negativa se demostró teóricamente, y el análisis de simulación fue realizado por el software ANSYS FLUENT. El dispositivo de eliminación de chip de voltaje variable pulsado permite un cambio pulsado en la fuerza de succión creada por el dispositivo de remoción de chip de presión negativa. La viruta está sujeta a diferentes fuerzas de succión. La viruta ligeramente bloqueada se puede descargar suavemente después de cambiar la dirección bajo la fuerza de succión cambiante. Por lo tanto, en la medida de lo posible, evite el procesamiento de fallas y mejore la eficiencia del trabajo.
Palabras clave: mecanizado de agujeros profundos; descarga eficiente de desechos; presión negativa Chip remova
La tecnología de mecanizado de orificios profundos se originó en el proceso de fabricación de los cañones de armas y más tarde se utilizó ampliamente en los campos civiles. El llamado agujero profundo es el agujero cuya relación entre la profundidad del agujero L y el diámetro del agujero d es mayor que 5. Sin embargo, debido a la gran profundidad del agujero y el diámetro, provoca los problemas de baja rigidez del sistema de proceso , descarga difícil de la viruta, dificultad para enfriar y lubricar, etc. Entre ellos, la descarga de los dispersores es difícil y lleva la peor parte. Actualmente, los métodos comunes para resolver los problemas de la descarga de los rasguños son los siguientes: 1 Ampliar el espacio de la descarga de desechos; 2 Controla la forma del warf; 3 Mejora la potencia de la descarga de desechos.
El dispositivo de descarga de chatarra de presión negativa resuelve el problema de la descarga difícil de los desechos, y el dispositivo adopta un método para aumentar la potencia de la descarga de desechos. La fuerza de succión generada por el efecto de succión proporciona potencia de descarga de succión. La práctica ha demostrado que el efecto de este dispositivo es significativo, pero durante el procesamiento a alta velocidad, la viruta se acumula rápidamente, y se produce una viruta no calificada, que puede producir fácilmente taponamiento. Si no se descarga a tiempo, producirá una acumulación de shwarf, lo que afectará la calidad de procesamiento y la eficiencia de producción, así como la vida útil del equipo. Por lo tanto, el equipo de remoción de virutas a presión negativa existente no podrá satisfacer la demanda de uso. La fuerza de succión proporcionada por el dispositivo existente de descarga de chatarra a presión negativa es un valor fijo, y no se puede descargar de manera efectiva cuando se encuentra un Swarf fallido, y solo la viruta se puede aumentar continuamente, lo que eventualmente causa fallas en el procesamiento. Para resolver el problema anterior, se diseña un dispositivo de descarga de restos de presión negativa optimizando un dispositivo de descarga de chatarra de presión negativa. El dispositivo puede generar una presión negativa en un dispositivo de descarga de chatarra de presión negativa. La viruta es fácil de cambiar de dirección después de ser liberada bajo una fuerza de succión apretada, reduciendo la posibilidad de bloqueo de la bola y mejorando la eficiencia del proceso.
1, negative pressure chip remova device analysis
In the traditional negative pressure chip remova device, the cutting fluid is delivered by a metered oil pump while feeding two tributaries, as shown in Fig. 1.
Fig.1 Schematic diagram of the negative pressure Chip remova device
1. Workpiece, 2.BTA drill, 3. Guide sleeve, 4. Oil distributor, 6. Coupling, 7. Front nozzle, 8. Rear nozzle
En este caso, el fluido de corte Q1 de la rama anterior ingresa al distribuidor de aceite en el canal de descarga de desechos y fluye a través del manguito de perforación, la pared del orificio procesado y el espacio de paso del aceite en la barra de perforación y el cuerpo del taladro para fluir hacia el borde cortante del área de corte. Al enfriar la cuchilla, empuje la viruta en el dispositivo de remoción de astillas después de empujarla dentro de la tubería de perforación. Otro Swarf Q2 ingresa al dispositivo de eliminación de chip. Después de atravesar el espacio estrecho entre las boquillas delantera y trasera, la trayectoria del flujo se hace más pequeña y se acelera, y se forma un chorro de superficie cónico en el extremo de la barra de perforación, de modo que aparece una zona de presión negativa al final de la barra de perforación . Como resultado, se genera una fuerza de succión al enjambre para acelerar el flujo del medio en todo el canal de descarga de desechos de la cavidad de la barra de perforación para lograr el propósito de una descarga eficiente de desechos. La magnitud de la fuerza de succión está determinada por la diferencia de caudal entre el chorro formado por el paso de presión negativa y el fluido de corte del conducto de descarga. Bajo el efecto de la fuerza de succión formada por la presión negativa, la viruta puede fluir en la tubería de perforación a alta velocidad, realizando descargas de desechos de alta velocidad y alta eficiencia.
Hay muchos factores que afectan la eficiencia de descarga de los desechos de presión negativa. La brecha de boquilla de chorro y el ángulo de chorro de boquilla de chorro son los principales factores de influencia. La holgura general del chorro es de 0.2 a 0.5 mm, y el ángulo de inyección es de 15 ° a 30 °. Además, existen otros factores, principalmente debido a la influencia de la presión negativa sobre el flujo en el canal de presión negativa. Se supone que los otros factores permanecen sin cambios.
2. Presión negativa variable pulsada Análisis de dispositivo de eliminación de chip
2.1 Diseño estructural
En el dispositivo de extracción de chip de presión negativa, es necesario realizar el cambio del tipo de impulso de presión negativa, y es necesario cambiar el flujo de chorro del canal de presión negativa en un tipo de impulso. Considerando la estructura del canal de presión negativa, un convertidor simple se diseña y se coloca en el canal de presión negativa.
El principio del convertidor:
Al controlar la rotación del rotor por el motor, el canal del rotor se conecta periódicamente al canal de presión negativa. El área de sección transversal del paso del rotor y el paso de presión negativa también se cambia periódicamente. El flujo a través del chorro cambia periódicamente, cambiando la presión negativa. El principio del convertidor se muestra en la Figura 2.
1. Conexión frontal, 2. Rotor, 3. Rodamiento, 4. Eje giratorio, 5. Tapa del extremo superior, 6. Carcasa, 7. Anillo de sellado, 8. Tapa del extremo inferior, 10. Eje de posicionamiento, 11. Tapa del extremo del cojinete
Como se muestra en la Fig. 2, el convertidor se compone principalmente de un armazón y un rotor, y tanto el armazón como el rotor son estructuras cilíndricas. Dos canales están diseñados en el medio del rotor y son perpendiculares entre sí para proporcionar fluido de corte. Cuando el rotor gira, el área de sección transversal del paso del rotor que se comunica con el paso de presión negativa cambia. Entonces, el fluido de corte Q se conecta desde la parte delantera al canal del rotor del convertidor. El índice de flujo inevitablemente cambiará. El fluido de corte Q ingresa al canal del rotor después de pasar a través del área de la sección transversal modificada del canal del rotor y el canal de presión negativa, y finalmente ingresa al dispositivo de presión negativa después de atravesarlo. La rotación del rotor es proporcionada por un motor conectado al eje de transmisión. El tamaño de la velocidad del motor n afecta directamente la velocidad del rotor. La relación entre la velocidad y la frecuencia de pulso del fluido de corte es:
2.2 Análisis de principios
El principio del convertidor es que el fluido de corte del canal de presión negativa se pasa periódicamente a través de la rotación del rotor, y se realiza un cambio pulsado de la fuerza de succión del canal de presión negativa. Ahora analiza la influencia de los parámetros del rotor en la frecuencia del pulso. La vista en sección transversal del rotor se muestra en la Figura 3.
A través del análisis, podemos ver que el área de la sección transversal del canal de presión negativa está determinada por el diámetro d del canal y el tiempo t. Cuando la presión del fluido de corte que entra al convertidor es constante, la velocidad de flujo del fluido de corte es constante, el flujo de fluido de corte y el canal de presión negativa son horizontales. El área de la sección transversal es una relación proporcional y puede calcularse cuantitativamente. Sin embargo, en el trabajo real, debido a factores tales como la inercia del fluido de corte y la rotación del rotor, el caudal puede desviarse.
4. Conclusión
En este documento, se estudia el problema de la eliminación de virutas durante el mecanizado de orificios profundos a alta velocidad, y se diseña un dispositivo de eliminación de virutas de presión negativa variable de impulsos. El dispositivo puede crear una presión negativa variable pulsada en el conducto de evacuación de viruta de modo que el chip se someta a una fuerza de succión variable. En el caso de un ligero bloqueo debido a la formación de virutas insatisfactorias, dado que la fuerza de succión es apretada y suelta, las virutas atascadas también se aflojan y cambian en la dirección y luego se descargan fácilmente. El dispositivo hace que el dispositivo de presión negativa sea más estable y eficiente, y mejora la eficiencia del trabajo.
Palabras clave: mecanizado de agujeros profundos; descarga eficiente de desechos; presión negativa Chip remova
La tecnología de mecanizado de orificios profundos se originó en el proceso de fabricación de los cañones de armas y más tarde se utilizó ampliamente en los campos civiles. El llamado agujero profundo es el agujero cuya relación entre la profundidad del agujero L y el diámetro del agujero d es mayor que 5. Sin embargo, debido a la gran profundidad del agujero y el diámetro, provoca los problemas de baja rigidez del sistema de proceso , descarga difícil de la viruta, dificultad para enfriar y lubricar, etc. Entre ellos, la descarga de los dispersores es difícil y lleva la peor parte. Actualmente, los métodos comunes para resolver los problemas de la descarga de los rasguños son los siguientes: 1 Ampliar el espacio de la descarga de desechos; 2 Controla la forma del warf; 3 Mejora la potencia de la descarga de desechos.
El dispositivo de descarga de chatarra de presión negativa resuelve el problema de la descarga difícil de los desechos, y el dispositivo adopta un método para aumentar la potencia de la descarga de desechos. La fuerza de succión generada por el efecto de succión proporciona potencia de descarga de succión. La práctica ha demostrado que el efecto de este dispositivo es significativo, pero durante el procesamiento a alta velocidad, la viruta se acumula rápidamente, y se produce una viruta no calificada, que puede producir fácilmente taponamiento. Si no se descarga a tiempo, producirá una acumulación de shwarf, lo que afectará la calidad de procesamiento y la eficiencia de producción, así como la vida útil del equipo. Por lo tanto, el equipo de remoción de virutas a presión negativa existente no podrá satisfacer la demanda de uso. La fuerza de succión proporcionada por el dispositivo existente de descarga de chatarra a presión negativa es un valor fijo, y no se puede descargar de manera efectiva cuando se encuentra un Swarf fallido, y solo la viruta se puede aumentar continuamente, lo que eventualmente causa fallas en el procesamiento. Para resolver el problema anterior, se diseña un dispositivo de descarga de restos de presión negativa optimizando un dispositivo de descarga de chatarra de presión negativa. El dispositivo puede generar una presión negativa en un dispositivo de descarga de chatarra de presión negativa. La viruta es fácil de cambiar de dirección después de ser liberada bajo una fuerza de succión apretada, reduciendo la posibilidad de bloqueo de la bola y mejorando la eficiencia del proceso.
1, negative pressure chip remova device analysis
In the traditional negative pressure chip remova device, the cutting fluid is delivered by a metered oil pump while feeding two tributaries, as shown in Fig. 1.
Fig.1 Schematic diagram of the negative pressure Chip remova device
1. Workpiece, 2.BTA drill, 3. Guide sleeve, 4. Oil distributor, 6. Coupling, 7. Front nozzle, 8. Rear nozzle
En este caso, el fluido de corte Q1 de la rama anterior ingresa al distribuidor de aceite en el canal de descarga de desechos y fluye a través del manguito de perforación, la pared del orificio procesado y el espacio de paso del aceite en la barra de perforación y el cuerpo del taladro para fluir hacia el borde cortante del área de corte. Al enfriar la cuchilla, empuje la viruta en el dispositivo de remoción de astillas después de empujarla dentro de la tubería de perforación. Otro Swarf Q2 ingresa al dispositivo de eliminación de chip. Después de atravesar el espacio estrecho entre las boquillas delantera y trasera, la trayectoria del flujo se hace más pequeña y se acelera, y se forma un chorro de superficie cónico en el extremo de la barra de perforación, de modo que aparece una zona de presión negativa al final de la barra de perforación . Como resultado, se genera una fuerza de succión al enjambre para acelerar el flujo del medio en todo el canal de descarga de desechos de la cavidad de la barra de perforación para lograr el propósito de una descarga eficiente de desechos. La magnitud de la fuerza de succión está determinada por la diferencia de caudal entre el chorro formado por el paso de presión negativa y el fluido de corte del conducto de descarga. Bajo el efecto de la fuerza de succión formada por la presión negativa, la viruta puede fluir en la tubería de perforación a alta velocidad, realizando descargas de desechos de alta velocidad y alta eficiencia.
Hay muchos factores que afectan la eficiencia de descarga de los desechos de presión negativa. La brecha de boquilla de chorro y el ángulo de chorro de boquilla de chorro son los principales factores de influencia. La holgura general del chorro es de 0.2 a 0.5 mm, y el ángulo de inyección es de 15 ° a 30 °. Además, existen otros factores, principalmente debido a la influencia de la presión negativa sobre el flujo en el canal de presión negativa. Se supone que los otros factores permanecen sin cambios.
2. Presión negativa variable pulsada Análisis de dispositivo de eliminación de chip
2.1 Diseño estructural
En el dispositivo de extracción de chip de presión negativa, es necesario realizar el cambio del tipo de impulso de presión negativa, y es necesario cambiar el flujo de chorro del canal de presión negativa en un tipo de impulso. Considerando la estructura del canal de presión negativa, un convertidor simple se diseña y se coloca en el canal de presión negativa.
El principio del convertidor:
Al controlar la rotación del rotor por el motor, el canal del rotor se conecta periódicamente al canal de presión negativa. El área de sección transversal del paso del rotor y el paso de presión negativa también se cambia periódicamente. El flujo a través del chorro cambia periódicamente, cambiando la presión negativa. El principio del convertidor se muestra en la Figura 2.
1. Conexión frontal, 2. Rotor, 3. Rodamiento, 4. Eje giratorio, 5. Tapa del extremo superior, 6. Carcasa, 7. Anillo de sellado, 8. Tapa del extremo inferior, 10. Eje de posicionamiento, 11. Tapa del extremo del cojinete
Como se muestra en la Fig. 2, el convertidor se compone principalmente de un armazón y un rotor, y tanto el armazón como el rotor son estructuras cilíndricas. Dos canales están diseñados en el medio del rotor y son perpendiculares entre sí para proporcionar fluido de corte. Cuando el rotor gira, el área de sección transversal del paso del rotor que se comunica con el paso de presión negativa cambia. Entonces, el fluido de corte Q se conecta desde la parte delantera al canal del rotor del convertidor. El índice de flujo inevitablemente cambiará. El fluido de corte Q ingresa al canal del rotor después de pasar a través del área de la sección transversal modificada del canal del rotor y el canal de presión negativa, y finalmente ingresa al dispositivo de presión negativa después de atravesarlo. La rotación del rotor es proporcionada por un motor conectado al eje de transmisión. El tamaño de la velocidad del motor n afecta directamente la velocidad del rotor. La relación entre la velocidad y la frecuencia de pulso del fluido de corte es:
2.2 Análisis de principios
El principio del convertidor es que el fluido de corte del canal de presión negativa se pasa periódicamente a través de la rotación del rotor, y se realiza un cambio pulsado de la fuerza de succión del canal de presión negativa. Ahora analiza la influencia de los parámetros del rotor en la frecuencia del pulso. La vista en sección transversal del rotor se muestra en la Figura 3.
4. Conclusión
En este documento, se estudia el problema de la eliminación de virutas durante el mecanizado de orificios profundos a alta velocidad, y se diseña un dispositivo de eliminación de virutas de presión negativa variable de impulsos. El dispositivo puede crear una presión negativa variable pulsada en el conducto de evacuación de viruta de modo que el chip se someta a una fuerza de succión variable. En el caso de un ligero bloqueo debido a la formación de virutas insatisfactorias, dado que la fuerza de succión es apretada y suelta, las virutas atascadas también se aflojan y cambian en la dirección y luego se descargan fácilmente. El dispositivo hace que el dispositivo de presión negativa sea más estable y eficiente, y mejora la eficiencia del trabajo.
