INDIRECT COOLING OF A ROTARY CUTTING TOOL

• Main Authors: DAY, MICHAEL, PHILLIP, ARCHIBALD, EVERETT, EDGAR, JR, ROZZI, JAY, CHRISTOPHER, PASSOW, CHRISTIAN, HENRY, SANDERS, JOHN, KENDALL
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 10.11.2011
• Subjects: BORING; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOTDIRECTED TO A PARTICULAR RESULT; DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g.ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OFPARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MILLING; PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING; TURNING

An indirect cooling system for a rotating cutting tool uses a cryogenic coolant that is delivered to a cavity formed on the back surface of the cutting element, providing cooling near the cutting edge of the element. Because the total flow rate of the working fluid is low (less than 0.08 Liters/min/cutting edge), the fluid can be safely vented to atmosphere from the cavity, and as a result, no specialized coolant recovery or ventilation equipment is needed. The cavity may be formed with fins to enhance the heat transfer between the cutting element and the coolant, and coolant may additionally be sprayed directly onto the exterior surface of the element to cool the tool-chip interface. The indirect cooling system may be used for hard to machine metals and composites, as well as the machining of conventional materials without the use of traditional cutting fluids. L'invention porte sur un système de refroidissement indirect pour un outil de coupe rotatif, lequel système utilise un frigorigène cryogénique qui est distribué à une cavité formée sur la surface arrière de l'élément de coupe, assurant un refroidissement à proximité de l'arête de coupe de l'élément. En raison du fait que le débit total du fluide de travail est faible (inférieur à 0,08 litres/min/arête de coupe), le fluide peut être évacué de façon sûre dans l'atmosphère à partir de la cavité, et, par suite, aucun équipement spécifique de récupération de frigorigène ou de ventilation n'est requis. La cavité peut comporter des ailettes pour améliorer le transfert de chaleur entre l'élément de coupe et le frigorigène, et le frigorigène peut de plus être pulvérisé directement sur la surface extérieure de l'élément pour refroidir l'interface outil-copeau. Le système de refroidissement indirect peut être utilisé pour des métaux et composites difficiles à usiner, ainsi que pour l'usinage de matériaux classiques sans l'utilisation de fluides de coupe traditionnels.