氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统的制作方法

本发明涉及机械加工冷却领域，特别涉及一种氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统。

背景技术：

1、在金属材料的机加工过程中，刀具与加工工件之间由于切削或铣削会产生大量的热量，如不加以冷却处理，加工工件的精度和理化性质均会有诸多不利影响。在现有的技术方案中，冷却方式包括冷却液冷却和风冷却，其中，冷却液冷却需要进行加水、排水处理，不方便操作，需要额外的水冷系统，增加了机器复杂度和成本。风冷却相对于冷却液冷却来说，散热效果略差，且不能长时间高强度工作，机器需要有足够的散热时间间隔。

2、同时，在金属的机加工过程中，由于金属的挤压变形和强烈摩擦，使切屑与前刀面之间产生很大的压力和很高的切削温度。当压力和温度条件适当时，切屑底层与前刀面之间的摩擦阻力很大，使得切屑底层流出速度变得缓慢，形成很薄的一层滞流层，当滞流层与前刀面的摩擦阻力超过切屑内部的结合力时，滞流层的金属与切屑分离而粘附在刀具的刀尖附近形成积屑瘤。

3、以上情况在加工活性金属材料时，切割产生的大量热量和与空气直接接触没有隔绝，活性金属材料具有的强烈还原性在高温加工过程中会发生化学反应，活性金属材料自燃，导致加工过程中起火，加工的危险性难以控制，也增加了活性金属材料的损耗。

4、现有的机床系统采用冷却液冷却或风冷却均不能有效避免上述问题，并且在冷却液冷却和风冷却机加工的过程中，其冷却调节不方便，需要靠冷却装置进行操作，加工过程中会对操作冷却装置的操作者身体健康造成一定影响，同时，现有的风冷却采用的低温空气无法避免与活性金属材料发生化学反应。

5、因此，需要一种加工金属材料的机床系统，尤其对于活性金属材料的加工冷却工艺，能够避免活性金属材料在加工过程中发生氧化，防止在加工的过程中起火，提高加工的安全性，抑制积削瘤的产生，提高活性金属材料表面的加工精度和质量。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，采用惰性气体对加工的活性金属进行低温处理，能够避免活性金属材料在加工过程中发生氧化，防止在加工的过程中起火，提高加工的安全性，抑制积削瘤的产生，提高金属表面的加工精度和质量。

2、本发明的氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，包括：

3、加工中心，用于通过刀具加工工件10；

4、温度检测单元，用于检测加工温度；

5、冷却装置，通过向加工位置喷射设定参数的冷氩气，用于冷却加工位置；

6、控制单元，用于接收温度检测单元的温度参数，并根据温度参数向冷却装置发送喷射氩气参数的命令。

7、进一步，所述冷氩气的温度为-10℃至-60℃，压强为0.3mpa～0.6mpa。

8、进一步，所述冷却装置包括冷却加压中心和喷嘴，所述冷却加压中心用于形成冷氩气，所述喷嘴用于喷射至加工位置。

9、进一步，所述冷却装置还包括氩气储存罐和保温管，所述氩气储存罐用于将氩气输送至冷却加压中心形成冷氩气，所述保温管用于将冷氩气输送至喷嘴。

10、进一步，所述保温管的一端与所述冷却加压中心的出气口密封连通，所述喷嘴密封连通于所述保温管的另一端。

11、进一步，所述保温管在设置有所述喷嘴的一端呈u型，所述喷嘴对准加工位置。

12、进一步，所述加工中心上安装有伸缩装置和滑台，所述伸缩装置安装在所述滑台上，用于滑动所述伸缩装置进行平移。

13、进一步，所述伸缩装置在同轴的底部安装所述喷嘴，用于调整所述喷嘴在伸缩装置同轴方向上的位置。

14、进一步，所述温度检测单元为红外测温传感器，所述红外测温传感器安装在所述加工中心上，所述红外测温传感器的温度敏感元件对准加工位置。

15、进一步，所述温度检测单元和控制单元通过无线数据传输方式连接。

16、本发明的有益效果：本发明在工件采用机床加工时，尤其是对于活性金属材料的加工过程中，采用冷氩气辅助冷却的方式代替常规的液冷却和普通的风冷却，通过冷氩气对加工位置进行降温处理，避免活性金属材料在加工过程中起火，且冷氩气将活性金属材料与空气隔绝的同时，自身不会与活性金属材料发生化学反应，避免活性金属材料发生氧化，提高加工安全性，还能抑制积削瘤的产生，提高加工精度和质量。

技术特征：

1.一种氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，其特征在于：所述冷氩气的温度为-10℃至-60℃，压强为0.3mpa～0.6mpa。

3.根据权利要求1所述的氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，其特征在于：所述冷却装置包括冷却加压中心和喷嘴，所述冷却加压中心用于形成冷氩气，所述喷嘴用于喷射至加工位置。

4.根据权利要求1所述的氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，其特征在于：所述冷却装置还包括氩气储存罐和保温管，所述氩气储存罐用于将氩气输送至冷却加压中心形成冷氩气，所述保温管用于将冷氩气输送至喷嘴。

5.根据权利要求4所述的氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，其特征在于：所述保温管的一端与所述冷却加压中心的出气口密封连通，所述喷嘴密封连通于所述保温管的另一端。

6.根据权利要求5所述的氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，其特征在于：所述保温管在设置有所述喷嘴的一端呈u型，所述喷嘴对准加工位置。

7.根据权利要求1所述的氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，其特征在于：所述加工中心上安装有伸缩装置和滑台，所述伸缩装置安装在所述滑台上，用于滑动所述伸缩装置进行平移。

8.根据权利要求7所述的氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，其特征在于：所述伸缩装置在同轴的底部安装所述喷嘴，用于调整所述喷嘴在伸缩装置同轴方向上的位置。

9.根据权利要求1所述的氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，其特征在于：所述温度检测单元为红外测温传感器，所述红外测温传感器安装在所述加工中心上，所述红外测温传感器的温度敏感元件对准加工位置。

10.根据权利要求1所述的氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，其特征在于：所述温度检测单元和控制单元通过无线数据传输方式连接。

技术总结本发明提供的一种氩气辅助冷却加工活性金属材料的机床系统，包括：加工中心，用于通过刀具加工工件；温度检测单元，用于检测加工温度；冷却装置，通过向加工位置喷射设定参数的冷氩气，用于冷却加工位置；控制单元，用于接收温度检测单元的温度参数，并根据温度参数向冷却装置发送喷射氩气参数的命令。本发明在活性金属材料的加工过程中，采用冷氩气辅助冷却的方式代替常规的液冷却和普通的风冷却，通过冷氩气对加工位置进行降温处理，避免活性金属材料在加工过程中起火，且冷氩气将活性金属材料与空气隔绝的同时，自身不会与活性金属材料发生化学反应，避免活性金属材料发生氧化，提高加工安全性，抑制积削瘤的产生，提高加工精度和质量。技术研发人员：林立,苗壮受保护的技术使用者：苏州智合酷创科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11