[發明專利]一種機床加工用的可自動調節油霧量的微量潤滑供應系統

有效

• 申請號: 201410786162.2
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN104476318A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 熊偉強;唐凱
• 申請（專利權）人: 東莞市安默琳節能環保技術有限公司
• 主分類號: B23Q11/10
• 分類號: B23Q11/10
• 代理公司: 東莞市華南專利商標事務所有限公司 44215
• 代理人: 李玉平

技術領域

?本發明涉及一種機床加工用的可自動調節油霧量的微量潤滑供應系統，該系統能保證油霧克服離心力的影響，順利通過高速旋轉的主軸和刀具內孔到達加工區，同時該系統會根據內冷刀具內孔的直徑大少來自動調節出口油霧的噴射量；另外該系統也能用于外冷刀具的潤滑冷卻，且該系統會根據噴嘴的數量而自動調節每個噴嘴口的油霧噴射量，屬于機械加工中的高速高效綠色切削技術領域。

背景技術

高速切削一種已經廣泛應用于航空、模具、汽車等行業的高性能工藝技術。傳統切削液冷卻方式在加工過程中會由于機床主軸高速回轉會在刀具周圍產生離心高速、高壓氣流，使大部分的切削液難以進入切削區域，難以達到原有的冷卻和潤滑效果。另外在加工難加工材料時，刀具的刃部溫度會大幅上升，如果在這種情況下使用傳統冷卻液方式冷卻，冷卻液在達到切削區域時，由于切削區域的溫度過高而導致部分切削液汽化，這樣導致切削液不能對切削區域進行有效的潤滑。在加工過程中，刀具只有切削和走空刀這兩種狀態，在切削時，刀具承受高溫，在走空刀時，刀具在切削液的冷卻下，溫度急劇的下降，刀具在加工過程中不斷地在這兩種狀態中互相轉換，高熱固體金屬會急速冷卻產生淬火效應，金屬表面會產生淬火馬氏體組織，使金屬變硬的同時脆性增強。由于淬火效應與溫差成正比，而提高切削速度會使溫度更高，故提高速度將產生更強的淬火效應導致刀具壽命降低。對于涂層刀具，涂層在不斷地受到高熱后急速冷卻，涂層會因為熱應力的作用，使到涂層表面產生裂紋，甚至是部分涂層的剝落，對于涂層刀具來說，這種情況會大大的降低涂層刀具的使用壽命。另外切削液在加工后的回收率非常低，而且在加工過程中由于切削液的飛濺以及汽化，使周圍的工作環境變差，影響工作人員的身體健康；切削液中還有氯，磷，硫等元素，如果切削液處理不恰當，會對環境有很大的危害。

微量潤滑（Minimum?Quantity?Lubricant，即MQL）切削技術是一種新型金屬加工的潤滑方式，即半干式切削，指將壓縮氣體與極其微量的切削油混合并汽化后，形成微米級別的液滴，噴射到加工區，對刀具和工件之間的加工部位進行有效的潤滑的一種切削加工方法。MQL可以大大減少刀具與工件和刀具與切屑間的摩擦，能起到抑制溫度上升、減少刀具磨損、防止粘連以及提高加工質量的作用，使用潤滑液少，而且效果十分顯著，在提高了工效的同時，又不會污染環境。

MQL冷卻方式主要分為外置式和內置式這兩種潤滑方式：外置式潤滑方式工作原理相對較簡單，首先將切削液導入噴射冷卻系統里與氣體混合，在利用高壓下通過多頭噴嘴將霧化后形成的毫微米級氣霧不斷地噴射到切削點。內置式則在霧化器內部產生潤滑劑，通過機床主軸送入刀具，通過刀具噴嘴噴出。噴油量和氣流量的比例可調節。另外在高速加床加工中，由于切削油顆粒較大，而且在通過刀具內孔時，機床主軸高速旋轉所產生較大的離心力會使切削油附在內孔壁上，并且集聚成切削油滴，因此會減少刀具與工件間的潤滑效果，從而使刀具壽命延長的效果也同樣減少。

在加工中心等設備使用MQL冷卻方式時，加工中心具有自動換刀功能，在使用內冷刀具時，由于不同刀具直徑的內冷刀具的內冷通道以及內冷出口的孔徑不同，當加工工件需要切換刀具時，若內冷通道和內冷出口孔徑相對較小的換成孔徑較大的時候，相對孔徑較大的內冷刀具則需要更大的油霧噴射量，這時候就人手需要調節MQL設備的油霧噴射量，否則，孔徑相對較大的內冷刀具會在加工過程中油霧的噴射量就相對較小，沒有達到預期的潤滑效果，現代制造業中，越來越多企業都趨向于制造自動化，這樣就要求冷卻設備也要具有自動調節的功能。在使用外冷刀具時，在切換比較大型的刀具進行加工時，不僅僅需要增加噴頭的數量，同時也要調節每個噴頭的油霧噴射量，同樣根據上述的自動化趨勢，這也要求的冷卻設備要具有自動調節的功能。如果冷卻設備具有能自動調節功能，則能減少工人們不必要的工作量，同時也能大大的提高工作效率。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種機床加工用的可自動調節油霧量的微量潤滑供應系統，該系統能解決傳統切削液加工的成本高，冷卻潤滑效果差，難回收，污染工作環境和生態環境等問題；該系統還能細化油霧顆粒，解決由于高速旋轉所產生的離心力使油霧顆粒集聚成切削油滴；另外還具有結構簡單，可以自動調節出口處的油霧噴射量，并且能同時供多臺機床使用。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種機床加工用的可自動調節油霧量的微量潤滑供應系統，包括氣體輸送開關、至少一個電磁閥、單向閥、流量控制閥和裝有切削油的霧化室，霧化室的頂部內側壁設置有至少兩個文丘里霧化噴頭；