[發明專利]一種內冷外冷切換的銑削微量潤滑智能噴頭系統及方法

有效

• 申請號: 202011240160.5
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112405111B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 李長河;吳喜峰;韓一學;張乃慶;張彥彬;吳啟東;曹華軍;高騰;楊敏;盧秉恒;楊玉瑩;崔歆;趙緒峰;劉明政;賈東洲;張效偉;馬浩
• 申請（專利權）人: 上海金兆節能科技有限公司;青島理工大學;陜西金兆航空科技有限公司
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00;B23Q11/10
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

本公開提供一種內冷外冷切換的銑削微量潤滑智能噴頭系統及方法，涉及銑削潤滑領域，包括：視覺系統，獲取工件的實時銑削深度并發送至潤滑方式控制器處理；潤滑系統，包括內冷系統和外冷系統，共同通過換向裝置接入切削液供應源；潤滑方式控制器，與視覺系統、潤滑系統分別通信，依據設定銑削深度閾值和視覺系統獲取數據控制換向裝置動作，調整切換內冷系統或外冷系統工作；通過對機床進行銑削深度的數據采集，將銑削深度的數據傳輸至控制中心進行數據的分析處理，并會根據一開始設定好的內冷外冷切換閾值進行比較，得出此時機床加工工況下最適宜的冷卻潤滑方式，控制中心根據得到的結果來控制內冷外冷系統，實現內冷外冷冷卻潤滑方式的智能切換。

技術領域

本公開涉及銑削潤滑領域，特別涉及一種內冷外冷切換的銑削微量潤滑智能噴頭系統及方法。

背景技術

本部分的陳述僅僅是提供了與本公開相關的背景技術，并不必然構成現有技術。

在機械加工中。銑床加工中心所采用的冷卻潤滑方式有內冷的冷卻潤滑方式、外冷的冷卻潤滑方式。內冷的冷卻潤滑方式一般是切削液由切削液供給系統供給，經過切削液管道流入機床主軸的旋轉接頭，由旋轉接頭流入機床主軸的內冷管道，將切削液傳輸至刀具上的內冷管道，實現刀具在切削加工過程中的冷卻潤滑。內冷的冷卻潤滑方式能夠滿足銑削深度較大的孔、凹槽等加工工況的冷卻潤滑。但他的缺點在于只適用于特定加工工況下的切削加工，并且因為內冷系統為機床自帶的系統，價格較為昂貴，在加工不需要內冷的工況時，會造成經濟上的浪費。外冷的冷卻潤滑方式包括澆筑式、微量潤滑技術。澆筑式一般由切削液供給系統供給切削液，經過外冷管道流入外冷噴嘴，從外部對刀具—工件的加工區域進行冷卻潤滑。這種方式的冷卻潤滑能夠很好的起到對加工區域進行冷卻潤滑作用，還能夠起到排屑、清洗刀具的作用。澆筑式的冷卻潤滑方式相比于內冷的冷卻潤滑方式，他不能夠滿足銑削深度較大的孔、凹槽等加工工況的冷卻潤滑。此外這種方式的切削液有效冷卻潤滑率很低，浪費大量的切削液，這樣不單單會造成經濟損失，因為切削液中含有危害人體健康的物質，所以還會影響操作人員的生命健康。

微量潤滑技術(MQL)在機械加工領域中相比于傳統的澆筑式外冷冷卻潤滑方式，更加適應了綠色制造和可持續發展的理念。它是指將微量的潤滑液、水和具有一定壓力的氣體混合霧化后，噴射到切削區起到冷卻潤滑作用的一種技術。水和高壓氣體起到冷卻作用，油起到潤滑切削區、延長刀具壽命的作用。

微量潤滑技術作為一種綠色的準干式加工技術，具有如下優勢：

(1)作為一種有效的綠色制造技術，加工中無須更換MQL油，只需定期在壓縮氣體中混入，即添加微量的無公害潤滑袖。而在整個運行過程中，無廢液排出。所產生油霧在經過設備凈化處理后，可以直接排放，從而有效地避免了工業生產對環境的污染。

(2)改善刀具切削條件，抑制及降低了加工過程中產生的切削熱，提高了刀具壽命。切削液以高速霧粒供給，增加了潤滑劑的滲透性，提高了冷卻潤滑效果，改善了工件的表面加工質量。

(3)實施MQL技術，對潤滑介質的消耗量極低，一般情況下每小時的梢耗量僅為0.05-0.1L。相比之下，傳統濕式加工每小時乳化液的消耗量大約為1000L、前者的實際切削液用量僅為傳統情況下的萬分之一，從而大大降低了冷卻液成本。