引言

　　目前达皿，國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)的機(jī)床大多采用傳統(tǒng)的冷卻液方式冷卻大审。為提高刀具耐用度，在機(jī)床冷卻系統(tǒng)方面的研究主要是改變冷卻液的配方祭陷，而對(duì)于制冷刀具苍凛，國(guó)內(nèi)學(xué)者也做過一些研究，如有資料提出用半導(dǎo)體制冷技術(shù)兵志、熱管技術(shù)來降低刀具的切削溫度醇蝴；某些單位也嘗試用液氮宣肚、CO2來冷卻車刀。 我們提出采用制冷機(jī)做冷源來冷卻刀具推吼，以適應(yīng)自動(dòng)化的要求好阎。

　　1．冷卻系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

　　1.1　對(duì)冷卻系統(tǒng)的基本要求 

　　設(shè)計(jì)該冷卻系統(tǒng)的主要目的是為了增加切削刀具的耐用度，為金屬切削及機(jī)床冷卻系統(tǒng)提供一種新的方法贮殊。因此該系統(tǒng)要滿足以下要求： ①降低切削區(qū)溫度200℃左右环胸；②不影響刀具的剛度、強(qiáng)度夫咏；③不影響刀具的切削功能进裹；④使用、制造方便勿见，制冷效果好锥萧，成本低，可靠性高资村，便于操作寄旋。 

　　1.2　冷卻系統(tǒng)組成

　　冷卻系統(tǒng)由脈沖管制冷機(jī)、制冷車刀所組成为猩。

　　2．同軸脈沖管制冷機(jī)

　　由于基本脈沖管制冷機(jī)外部熱損失大窿锉，效率低，制冷溫度有限膝舅，而且還需配備冷卻水，所以不適合我們的要求窑多，因而仍稀，設(shè)計(jì)了同軸脈沖管制冷機(jī)。

　　2.1　同軸脈沖管制冷機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　考慮制冷機(jī)要適合機(jī)床的要求以及它的經(jīng)濟(jì)性埂息，因此技潘，在結(jié)構(gòu)上必須滿足以下要求：①壓力波發(fā)生器與脈沖管要分離；②脈沖管的直徑滿足普通可轉(zhuǎn)位車刀刀桿的要求千康；③制冷功率要滿足刀具的散熱要求享幽。

　　2.2　同軸脈沖管制冷機(jī)的性能參數(shù)

　　脈沖管形式是雙向進(jìn)氣脈沖管，最低制冷溫度150K拾弃，凈制冷功率大于125W值桩，降溫時(shí)間11分鐘。脈沖管外形尺寸10×200豪椿，重0.25kg奔坟， 抽氣體積33cm3，驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率400W祸弥，氣庫(kù)體積120cm3偎旱，連接管道長(zhǎng)度2000mm船庐，平均壓力1.3MPa， 工作頻率1.6Hz地捂，壓比1.26羽捻，系統(tǒng)介質(zhì)為氦氣，冷卻方式為自然對(duì)流(無冷卻水)滤重。

　　2.3　同軸脈沖管制冷機(jī)的特點(diǎn)

　　2.3.1低溫下無運(yùn)動(dòng)部件酣疏，產(chǎn)生振動(dòng)和噪音的壓力波發(fā)生器可以通過柔性管到隔離在較遠(yuǎn)的地方。因此絮檀，脈沖管制冷機(jī)的可靠性葛昏、壽命、冷頭的振動(dòng)卜陵、噪音以及冷頭移動(dòng)的靈活性都優(yōu)于其它制冷機(jī)绝鸡。

　　2.3.2該機(jī)實(shí)現(xiàn)了小型化，適合于機(jī)床冷卻系統(tǒng)要求开贼。

　　2.3.3為了減少漏熱舰褪，脈沖管和蓄冷器均采用薄壁不銹鋼管制作。

　　2.3.4壓力波發(fā)生器采用全封閉無油結(jié)構(gòu)疏橄，將電機(jī)轉(zhuǎn)子和壓力波發(fā)生器直接連接占拍，降噪減振。壓力波發(fā)生器和脈沖管部分均無冷卻水捎迫，全部采用自然對(duì)流冷卻晃酒。

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