一种金属切削液雾化冷却设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种金属切削液雾化冷却设备；它由液气储罐、进气管、出气管、出液管、雾化器、雾化喷管组成，该设备采用雾化冷却方式，用极少的切削液而起到较好的冷却和润滑作用；主要适用于没有或无法配备加工液回流装置的大型机床，如龙门铣床、镗床、车床、钻床及磨床等设备；特别适合用于大切削量、高速切削、缓进给磨削、强力磨削等发热量大的加工场合以及加工精度要求高的高强度、高硬度合金钢材料，具有冷却润滑效果好，使切割机使用寿命延长、提高生产效果和减少环境污染等优点。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及金属切削液的加注设备
，特指一种金属 切削液雾化冷却设备。技术背景大型金属切削机床例如龙门铣、铣镗床、卧式车床、立式车床、 钻床等切削加工时由于工件比较大，常常超出机床切削液回收装置的 范围，而且在一些常用加工方法中切削液易被旋转的刀具抛出，尽管 机床配有切削液循环装置，实际使用时通常仍然只能采用手工供液或 干切削，另外有些机床由于本身限制无法回收切削液，也不得不采用 手工供液或干切削，导致了切削加工效率与质量的下降，刀具磨损加 剧，制造成本上升。在传统金属切削过程中，为提高切削效率，提高工件的精度和降 低工件表面粗糙度，延长刀具使用寿命，达到最佳的经济效果，就必 须减少刀具与工件、刀具与切屑之间磨擦，及时带走切削区内因材料 变形而产生的热量。要达到这些目的， 一方面是通过开发改进刀具， 使金属切削的加工效率得到迅速提高；另一方面采用性能优良的切削 液往往可以明显提高切削效率，降低工件表面粗糙度，延长刀具使用 寿命，优良切削液有如下几方面作用冷却、清洗、润滑。然而切削 液对环境的副作用及相关的费用引起了人们的广泛关注。干式切削加 工是不采用任何切削液的加工，它可以从根本上消除传统湿式加工易 污染环境的弊端，是一种非常有前途的切削新技术，但干式切削具有温度高、切削力大等缺点，又出现了一系列湿式加工中没有的问题， 目前，干式切削技术在全球来说还很不成熟，没有任何冷却措施的干 式加工还很难实现，还需要对刀具进行冷却和润滑。
技术实现思路
本技术的目的，在于针对现有技术存在的不足，而提供一种 金属切削液雾化冷却设备；它是介于湿式切削和纯粹干式切削之间的 切削技术，该设备采用雾化冷却方式，用极少的切削液而起到较好的 冷却和润滑作用。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是 一种金属切削液雾化冷却设备，包括配有灌水口的液气储罐，液气储罐外部连接进气管，液气储罐通过出气管、出液管与雾化器连接，雾化器上连有可弯曲的雾化喷管；其中雾化器上连有磁性支座；进气管上连接有气压表；液气储罐的顶端设有导管、侧面设有测液位器、下端连接支座；进气管、出气管、出液管穿过导管插入液气储罐罐体内，其中出液管延伸到罐体的内底部。该技术由于采用了液雾化冷却的方式，因此有如下的有益效果1、 相对干切削，刀具寿命有效延长；2、 在没有或不宜使用切削液溢流系统时，可用它来提供冷却作用；3、 通过变化喷管的角度，切削液可以到达其他方法无法接近的地方；4、 在工件与刀具之间，切削液的流速高于溢流法，冷却效率按同体积的切削液计算，比溢流法高；5、 切削液和刀具用量小，可以有效降低成本；6、 可以看见被切削的工件；7、 有效提高加工效率和生产效率；8、 解决了干切削的排屑问题，可有效改善生产环境；9、 省去了切削液的处理费用，减少了环境污染；10、 相对干切削，工件变形小。该设备适用于没有或无法配备加工液回流装置的大型机床，如龙 门铣床、镗床、车床、钻床及磨床等设备；特别适合用于大切削量、 高速切削、缓进给磨削、强力磨削等发热量大的加工场合以及加工精 度要求高的高强度、高硬度合金钢材料。附图说明图1是本技术的结构示意具体实施方式为了更好的理解本技术，现结合附图l进行详尽的阐述； 一种金属切削液雾化冷却设备，包括配有灌水口8的液气储罐5， 其特征在于液气储罐5外部连接进气管1，液气储罐5通过出气管2、 出液管3与雾化器4连接，雾化器4上连有可弯曲的雾化喷管6;其中雾化器4上连有磁性支座7;进气管l上连接有气压表；液气 储罐5的顶端设有导管11、侧面设有测液位器IO、下端连接支座9;进 气管l、出气管2、出液管3穿过导管11插入液气储罐5罐体内，其中出 液管3延伸到罐体的内底部。其工作原理为从灌水口 8把兑好的环保型水溶性切削液灌入水 气储罐5，至容积的2/3,把进气管1接到带压力表的进气口，进气 管1另一端接压缩空气源；然后把磁性支座7吸到机床合适的地方， 并调节雾化喷管6以保证雾化流体喷到切削区最佳点；工作时，压縮 空气进入水气储罐5，切削液流体受到压力被压进入出液管3并到达 雾化器4，同时部分压縮空气通过出气管2到达雾化器4;压縮空气 在雾化器4把切削液流体形成颗粒微细的水雾，并以极高的流速通过 雾化喷管6喷向切削区。本专利技术是利用气液两相流体的混合体以高压雾化的方式喷射到 加工区，雾化的切削液及细小质点颗粒在切削区的高温作用下发生汽 化相变，并吸收大量热量；压縮空气也带走大量的热量。气液两相流体喷出时，体积骤然膨胀对外做功，消耗了内能，可 使温度降低1(TC左右。切削液的润滑性也使用刀具与工件之间的摩擦和摩擦热大大减 少，因而可使切削区域内的热量大幅度下降，使工件变形很小。由于有压縮空气的作用，所产生的切屑通过重力和风力作用落入 切削区域下方的收集区内，解决了干切削的排屑难题。同时，高速气 流中所携带的细小的切削液雾滴容易渗透到切削接触区，改善了切削 液的渗透性，降低了摩擦和摩擦热，润滑作用得以充分发挥，有效提 高零件表面质量。试验证明，常规切削液的渗透能力不强，能够被汽化的液体量很 少，使润滑效果受到限制。而雾化冷却形成的两相流体，能够弥补切削液渗透能力的不足；气液两相流体喷射到切削区时，有较高的速度， 动能较大，因此渗透能力较强。此外，在气液两相射流中微量液体的尺寸很小，遇到温度较高的 金属极易汽化，可从多个方面向刀具前刀面渗透；虽然射流中的液体 量很少，但被汽化的部分则比连续浇注切削液时多，因而润滑效果较 好。在金属加工中切削热主要来源于金属的塑性变形，切削区的冷却 过程就是固体与流体之间的传热过程；由于流体与固体分子之间的吸 引力和流体粘度作用，在固体表面就有一个流体滞流层，从而增加了 热阻；滞流层越厚，热阻越大，而滞流层的厚度主要取决于流体的流 动性即粘度；粘度小的流体冷却效果比粘度大的流体冷却效果好。实验表明，当机床调整到最佳状态时，每工时所消耗的切削液在 50 125mL/h之间，刀具、工件和切屑都是干燥的；清洁干净的切屑 还可以回收再利用，既不污染环境又可以节约资源。权利要求1、一种金属切削液雾化冷却设备，包括配有灌水口(8)的液气储罐(5)，其特征在于液气储罐(5)外部连接进气管(1)，液气储罐(5)通过出气管(2)、出液管(3)与雾化器(4)连接，雾化器(4)上连有可弯曲的雾化喷管(6)。2、 根据权利要求l所述的一种金属切削液雾化冷却设备，其特征 在于雾化器(4)上连有磁性支座(7)。3、 根据权利要求l所述的一种金属切削液雾化冷却设备，其特征 在于进气管(1)上连接有气压表。4、 根据权利要求l所述的一种金属切削液雾化冷却设备，其特征 在于液气储罐(5)的顶端设有导管(ll)、侧面设有测液位器(IO)、 下端连接支座(9)。5、 根据权利要求4所述的一种金属切削液雾化冷却设备，其特征 在于进气管(1)、出气管(2)、出液管(3)穿过导管(11)插入 液气储罐(5)罐体内，其中出液管(3)延伸到罐体的内底部。专利摘要本技术公开了一种金属切削液雾化冷却设备；它由液气储罐、进气管、出气管、出液管、雾化器、雾化喷管组成，该设备采用雾化冷却方式，用极少的切削液而起到较好的冷却本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属切削液雾化冷却设备，包括配有灌水口（８）的液气储罐（５），其特征在于：液气储罐（５）外部连接进气管（１），液气储罐（５）通过出气管（２）、出液管（３）与雾化器（４）连接，雾化器（４）上连有可弯曲的雾化喷管（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊伟强，
申请(专利权)人：熊伟强，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]