本发明专利技术公开了一种油水气混合式内冷加工装置及内冷加工方法，包括水液供应装置、油液供应装置、气压供应装置、旋转接头及中空管，旋转接头包括固定接入部及与相对固定接入部转动设置的旋转接入部，中空管可拆卸地安装设置在旋转接入部上；水液供应装置以及油液供应装置的输出端共同连接有一油水混合器，油水混合器的输出端连通固定接入部；旋转接入部或中空管装设在外界的加工机床的内冷主轴上，中空管位于内冷主轴内，中空管与内冷主轴之间形成有过气间隙；气压供应装置与过气间隙连通。通过新增气压供应装置接入混合，增强冷却性能和润滑性能，还能够更快地排出切削目标以及切削刀具的碎屑，提高清洁效率。提高清洁效率。提高清洁效率。
【技术实现步骤摘要】
一种油水气混合式内冷加工装置及內冷加工方法
[0001]本专利技术涉及主轴加工设备
，尤其是涉及一种油水气混合式内冷加工装置及內冷加工方法。
技术介绍
[0002]为了在加工期间在工具机中对工具进行冷却和润滑，已知所谓的最小量润滑(MQL)。冷却润滑介质通过工作主轴并且通过工具夹具的夹头输入给工具，它们为此具有一些相应的孔和环形通道。在最小量润滑(MQL)中划分了两种不同的系统，这些系统在工具夹具和机器主轴之间迄今还需要两种不同构造的接口。
[0003]润滑油和压缩空气的混合物通过机床主轴内孔和刀具内置的输送管道导入加工区，进行冷却和润滑。润滑油雾可以直接到达加工区域，润滑充分，一般效果会好于外部润滑。但内部润滑系统也有缺点：使机床主轴和工具系统的结构变得复杂，甚至会影响整台机床的工作性能；当主轴转速过高时受离心力作用影响，油雾易粘附在主轴和工具的内孔壁，不易达到切削区，因此内置式供应系统需重点考虑雾粒生成装置，生成雾粒的直径必须足够小，才能避免惯性及重力的影响，使雾粒保持悬浮状态，从而顺利通过内部通道。这需成雾性很好的低粘度油，而水和粘度高的油都无法很好地形成微细油雾。如专利号为：ZL201410463418.6、专利名称为：“用于机械加工的复合喷雾冷却油液自动供应系统”，该专利提供了一种复合喷雾冷却油液自动供应系统，揭示了一种采用油雾和水雾混合的复合喷雾通过气体喷射到加工区的冷却方法，但是，这种复合喷雾冷却油液只能用于外部润滑冷却，而无法用于内冷机床。
[0004]因此，有必要研究一种油水气混合式内冷加工装置及內冷加工方法。
技术实现思路
[0005]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种油水气混合式内冷加工装置及內冷加工方法，提高油液混合程度以及提高油水气混合物的冷却性能和润滑性能，延长主轴工具的使用寿命。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种油水气混合式内冷加工装置，包括水液供应装置、油液供应装置、气压供应装置、旋转接头及中空管，旋转接头包括固定接入部及与相对固定接入部转动设置的旋转接入部，中空管可拆卸地安装设置在旋转接入部上；水液供应装置以及油液供应装置的输出端共同连接有一油水混合器，油水混合器的输出端连通固定接入部；旋转接入部或中空管装设在外界的加工机床的内冷主轴上，中空管位于内冷主轴内，中空管与内冷主轴之间形成有过气间隙；气压供应装置与过气间隙连通；油水混合器将水液供应装置供应的冷却水以及油液供应装置供应的润滑油料混合成油水混合物，油水混合物经由固定接入部、旋转接入部进入中空管，中空管排出的油水混合物与过气间隙排出的气体混合形成油水气混合物并经由安装在内冷主轴上的内冷刀具排出。
[0007]在进一步的技术方案中，油水混合器包括内设有混合腔室的机壳、固定于机壳顶部的油水混合驱动电机、分别设于混合腔室内部的旋流组件以及油水增压组件，机壳的左右两侧分别设有一管接油液供应装置的油液外接口以及管接水液供应装置的水液外接口，机壳的底部设有一油水混合接出口，油水混合接出口连接于固定接入部，混合腔室的内部固定有一过滤筒，过滤筒的内部包围形成一旋流空间，旋流组件设于旋流空间内，过滤筒的筒体设有筛孔结构，过滤筒的两侧分别设有油液内接口和水液内接口，油液内接口与油液外接口相接，水液内接口与水液外接口相接；油水增压组件设于油水混合接出口处；旋流组件以及油水增压组件分别传动连接油水混合驱动电机。
[0008]在进一步的技术方案中，旋流组件以及油水增压组件呈上下设置，油水增压组件位于过滤筒的外部；油水混合驱动电机具有一输出轴，输出轴上下穿设于过滤筒的中心位置；旋流组件包括一固接输出轴上部的旋流支架以及多个固接于旋流支架的旋流叶片；油水增压组件包括一增压叶轮，增压叶轮固接于输出轴的底端。
[0009]在进一步的技术方案中，旋流叶片设有由多个紊流穿孔分布组成的紊流孔结构，紊流穿孔的孔径为0.1
㎜‑
0.5
㎜
；筛孔结构包括有多个开设于过滤筒的筒体的过滤穿孔，过滤穿孔的孔径小于紊流穿孔的孔径。
[0010]在进一步的技术方案中，油液外接口以及水液外接口的径宽分别呈向外逐渐增大设置。
[0011]在进一步的技术方案中，中空管的外径小于内冷主轴的内径，中空管的外壁套设有多个固定套，中空管通过固定套与内冷主轴固定在一起；中空管的长度小于内冷主轴的长度，并且内冷主轴以中空管的外端管口为界限形成气液混合空间。
[0012]在进一步的技术方案中，气液混合空间的内壁设有紊流结构，紊流结构包括凸起设置的螺纹结构或凹凸壁面结构。
[0013]在进一步的技术方案中，凹凸壁面结构包括多个间隔分布于气液混合空间的内壁的紊流阻挡部，紊流阻挡部的最大径宽d符合：0.5mm＜d＜2mm。
[0014]在进一步的技术方案中，紊流阻挡部包括紊流槽和/或紊流筋。
[0015]一种油水气混合式内冷加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0016]利用油液供应装置自动供应润滑油料；
[0017]利用水液供应装置自动供应冷却水；
[0018]通过油水混合器将油液供应装置供应的润滑油料和水液供应装置供应的冷却水混合得到油水混合物；
[0019]利用气压供应装置供应高压气体至油水混合物，高压气体与油水混合物混合得到油水气混合物；
[0020]油水气混合物通过外界的加工机床的内冷主轴输送至内冷刀具，并经由内冷刀具喷射至待加工的加工物件。
[0021]采用上述结构后，本专利技术和现有技术相比所具有的优点是：利用油水混合器预先将水液供应装置供应的冷却水与油液供应装置供应的润滑油料混合形成油水混合物，使得润滑油料在冷却水均匀分散，避免润滑油料分别不均喷射在待加工的加工物件上而加工不良；借助高压气体与油水混合物混合呈油水气混合物，当油水气混合物经由加工机床的内冷主轴上的内冷刀具喷出到加工物件上时，借助油水气混合物的高压气体膨胀“爆破”的特
性，一方面使得润滑油料喷射在加工物件上，提升润滑效果，另一方面借助高压气体带动润滑油料“爆破”，使得润滑油料趋于“雾化”充分润滑加工物件，同时借助高压气体膨胀将内冷刀具加工的废料从加工物件快速排出；通过在内冷加工装置中设置改进混合结构的油水混合器，使油水混合物在与高压空气混合时混合状态更为均匀，从而使用作冷却和/或润滑介质的油水气混合物的冷却性能和润滑性能更加稳定，提高主轴加工设备的工作稳定性，并减少切削刀具的耗损；通过设于气液混合空间的紊流结构，使空气与油水混合物在相交加速过程中产生紊流，使油水气混合物的混合程度更高，冷却性能和润滑性能更加稳定。
附图说明
[0022]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。
[0023]图1是本专利技术的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术中的油水混合器的结构示意图；
[0025]图3是本专利技术中的主轴工具的结构示意图。
具体实施方式
[0026]以下仅为本专利技术的较佳实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种油水气混合式内冷加工装置，其特征在于：包括水液供应装置(1)、油液供应装置(2)、气压供应装置(3)、旋转接头(51)及中空管(52)，旋转接头(51)包括固定接入部及与相对固定接入部转动设置的旋转接入部，中空管(52)可拆卸地安装设置在旋转接入部上；水液供应装置(1)以及油液供应装置(2)的输出端共同连接有一油水混合器(4)，油水混合器(4)的输出端连通所述固定接入部；旋转接入部或中空管(52)装设在外界的加工机床的内冷主轴(53)上，中空管(52)位于内冷主轴(53)内，中空管(52)与内冷主轴(53)之间形成有过气间隙；气压供应装置(3)与过气间隙连通；油水混合器(4)将水液供应装置(1)供应的冷却水以及油液供应装置(2)供应的润滑油料混合成油水混合物，油水混合物经由固定接入部、旋转接入部进入中空管(52)，中空管(52)排出的油水混合物与过气间隙排出的气体混合形成油水气混合物并经由安装在内冷主轴(53)上的内冷刀具排出。2.根据权利要求1所述的一种油水气混合式内冷加工装置，其特征在于：所述油水混合器(4)包括内设有混合腔室(420)的机壳(42)、固定于机壳(42)顶部的油水混合驱动电机(41)、分别设于混合腔室(420)内部的旋流组件以及油水增压组件，机壳(42)的左右两侧分别设有一管接所述油液供应装置(2)的油液外接口(421)以及管接所述水液供应装置(1)的水液外接口(422)，机壳(42)的底部设有一油水混合接出口(423)，油水混合接出口(423)连接于所述固定接入部，混合腔室(420)的内部固定有一过滤筒(44)，过滤筒(44)的内部包围形成一旋流空间(440)，所述旋流组件设于旋流空间(440)内，过滤筒(44)的筒体设有筛孔结构，过滤筒(44)的两侧分别设有油液内接口(441)和水液内接口(442)，油液内接口(441)与油液外接口(421)相接，水液内接口(442)与水液外接口(422)相接；油水增压组件设于油水混合接出口(423)处；旋流组件以及油水增压组件分别传动连接所述油水混合驱动电机(41)。3.根据权利要求2所述的一种油水气混合式内冷加工装置，其特征在于：所述旋流组件以及所述油水增压组件呈上下设置，油水增压组件位于所述过滤筒(44)的外部；所述油水混合驱动电机(41)具有一输出轴(411)，输出轴(411)上下穿设...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊伟强，
申请(专利权)人：东莞安默琳机械制造技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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