[實(shí)用新型]用于機(jī)械加工的微量潤(rùn)滑油霧供應(yīng)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720369975.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207080795U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊偉強(qiáng);龔林;張新生;王成勇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東莞安默琳機(jī)械制造技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F16N7/34
• 分類(lèi)號(hào): F16N7/34;F16N7/38;B23Q11/10
• 代理公司: 上海波拓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31264
• 代理人: 蔡光仟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及機(jī)械加工中的高速高效綠色切削技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于機(jī)械加工的微量潤(rùn)滑油霧供應(yīng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高速切削技術(shù)是一種已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空、模具、汽車(chē)等行業(yè)的高性能工藝技術(shù)。傳統(tǒng)切削液冷卻方式在加工過(guò)程中，由于機(jī)床主軸高速回轉(zhuǎn)會(huì)在刀具周?chē)a(chǎn)生離心力、高速流場(chǎng)流，傳統(tǒng)澆注冷卻方式下大部分的切削液難以進(jìn)入切削區(qū)域，難以達(dá)到原有的冷卻和潤(rùn)滑效果。另外在加工鈦合金、鎳基合金等難加工材料時(shí)，切削刃溫度會(huì)大幅上升，如果在這種情況下使用傳統(tǒng)冷卻液方式冷卻，冷卻液在達(dá)到切削區(qū)域時(shí)，由于切削區(qū)域的溫度過(guò)高而導(dǎo)致部分切削液汽化，從而在冷卻液與工件之間形成一個(gè)阻礙切削液進(jìn)入加工區(qū)域的沸騰薄膜，這樣導(dǎo)致切削液不能對(duì)切削區(qū)域進(jìn)行有效的潤(rùn)滑。在加工過(guò)程中，刀具只有切削和走空刀這兩種狀態(tài)，在切削時(shí)，刀具承受高溫，在走空刀時(shí)，刀具在切削液的冷卻下，溫度急劇的下降，刀具在加工過(guò)程中不斷地在這兩種狀態(tài)中互相轉(zhuǎn)換，高熱固體金屬會(huì)急速冷卻產(chǎn)生淬火效應(yīng)，金屬表面會(huì)產(chǎn)生淬火馬氏體組織，使金屬變硬的同時(shí)脆性增強(qiáng)。由于淬火效應(yīng)與溫差成正比，而提高切削速度會(huì)使溫度更高，故提高速度將產(chǎn)生更強(qiáng)的淬火效應(yīng)導(dǎo)致刀具壽命降低。對(duì)于涂層刀具，涂層在不斷地受到高熱后急速冷卻，涂層會(huì)因?yàn)槭艿綗釠_擊導(dǎo)致熱應(yīng)力的產(chǎn)生，使得涂層表面產(chǎn)生熱裂紋，甚至是部分涂層的剝落，對(duì)于涂層刀具來(lái)說(shuō)，這種情況會(huì)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(guò)程中由于切削液的飛濺以及汽化，漂浮在空氣中的切削液霧化顆粒會(huì)使周?chē)墓ぷ鳝h(huán)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(dāng)，會(huì)對(duì)水源土壤產(chǎn)生很大的污染。

微量潤(rùn)滑(Minimum Quantity Lubricant，即MQL)切削技術(shù)是一種新型金屬加工的潤(rùn)滑方式，即半干式切削也叫準(zhǔn)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(jí)別的液滴顆粒，高速?lài)娚涞角邢鲄^(qū)，對(duì)刀具和工件之間的加工部位進(jìn)行有效的潤(rùn)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(zhì)量的作用，同時(shí)也有利于排屑，使用潤(rùn)滑液少，而且效果十分顯著，在提高了工效的同時(shí)，又不會(huì)污染環(huán)境。

MQL實(shí)現(xiàn)方式分為外置式和內(nèi)置式這兩種潤(rùn)滑方式：外置式潤(rùn)滑方式工作原理相對(duì)較簡(jiǎn)單，首先將切削液導(dǎo)入噴射冷卻系統(tǒng)里與氣體混合，在利用高壓下通過(guò)多頭噴嘴將霧化后形成的毫微米級(jí)氣霧不斷地噴射到切削點(diǎn)。內(nèi)置式則在霧化器內(nèi)部產(chǎn)生油霧潤(rùn)滑劑，通過(guò)機(jī)床主軸送入刀具，通過(guò)刀具噴嘴噴出。噴油量和氣流量的比例可調(diào)節(jié)。另外在高速機(jī)床加工中，由于切削油顆粒較大，而且在通過(guò)刀具內(nèi)孔時(shí)，機(jī)床主軸高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生較大的離心力會(huì)使切削油附在內(nèi)孔壁上，并且集聚成切削油滴，因此油霧顆粒直徑要小于3微米，并且需要更大的壓力克服離心力的影響，使油霧順利到達(dá)切削區(qū)。

在加工中心等設(shè)備使用MQL冷卻方式時(shí)，加工中心具有自動(dòng)換刀功能，刀具庫(kù)中放置有不同內(nèi)冷孔徑大小的刀具。在使用內(nèi)冷刀具時(shí)，由于不同刀具直徑的內(nèi)冷刀具的內(nèi)冷通道以及內(nèi)冷出口的孔徑不同，當(dāng)加工工件需要切換刀具時(shí)，例如內(nèi)冷通道和內(nèi)冷出口孔徑相對(duì)較小的換成孔徑較大的時(shí)候，相對(duì)孔徑較大的內(nèi)冷刀具則需要更大的油霧噴射量，這時(shí)候就需要MQL設(shè)備的油霧噴射量能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)以提供最適合刀具的噴霧量，這樣不需要人工干預(yù)和手動(dòng)調(diào)節(jié)，能減少工人們不必要的工作量，同時(shí)也能大大的提高工作生產(chǎn)效率。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于機(jī)械加工的微量潤(rùn)滑油霧供應(yīng)系統(tǒng)，能產(chǎn)生微米級(jí)微小油霧顆粒，自帶的增壓功能可以保證油霧能克服刀具高轉(zhuǎn)速離心力及流場(chǎng)的影響，順利通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的主軸和刀具內(nèi)孔到達(dá)加工區(qū)，該系統(tǒng)由PLC控制不同數(shù)量的文丘里霧化噴頭開(kāi)啟或關(guān)閉組合方式來(lái)控制油霧量；常壓、增壓空氣與三個(gè)或以上文丘里霧化噴頭形成不同組合開(kāi)啟方式，以適應(yīng)加工中心刀具庫(kù)不同內(nèi)冷孔徑所需氣量及油量的不同。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

本實(shí)用新型提供一種用于機(jī)械加工的微量潤(rùn)滑油霧供應(yīng)系統(tǒng)，包括：

霧化室，該霧化室內(nèi)裝有切削油，該霧化室的內(nèi)腔上部設(shè)有至少三個(gè)文丘里霧化噴頭，每個(gè)文丘里霧化噴頭具有進(jìn)氣口、吸油口和噴射出口；

至少三根第一輸氣管，該至少三根第一輸氣管的一端均與壓縮空氣源連接，該至少三根第一輸氣管的另一端分別與該至少三個(gè)文丘里霧化噴頭的進(jìn)氣口連通；