一种机械加工领域应用的准干切削供液装置，其微喷装置设在喷嘴内，由内、外侧微喷构成，其上有润滑剂入口；外侧微喷由外侧振动基片、外侧压电陶瓷片引线、外侧压电陶瓷片、外腔体、气体入口、气体微喷孔及喷孔膜构成；外侧压电陶瓷片粘在外侧振动基片上，外侧压电陶瓷引线粘在外侧压电陶瓷片上、下侧，外侧振动基片粘在喷孔膜上，气体入口设在喷孔膜侧壁上，气体微喷孔设在喷孔膜上；该内侧微喷由内侧振动基片、内侧压电陶瓷片引线、内侧压电陶瓷片、内腔体、润滑剂入口、润滑剂微喷孔、喷孔膜构成；该内侧压电陶瓷片粘在内侧振动基片上，内侧压电陶瓷引线粘在内侧压电陶瓷片上、下侧，内侧振动基片粘在喷孔膜上，润滑剂微喷孔设在喷孔膜上。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术一种机械加工领域应用的准干切削供液装置，涉及机械加工领域的 供液装置，属于将润滑剂通过微米级微孔雾化并以较高速度喷射至切削区，实 现喷雾式冷却的准干切削供液装置。(二)
技术介绍
一、 传统切削液供给系统存在的问题如下(1) 制造成本较高；统计资料表明，使用切削液的费用约占总制造成本的 7% 17%，而供液系统的成本(系统的清洗、维修及为保护环境防止油雾污染所 增加设备的费用)又占了很大的比例。(2) 切削液用量控制困难；传统的切削液供液方法使用较大压力和流量的 切削液覆盖到切削区，在加工条件发生变化(如更换工件、更换刀具等情况) 时，很难调整切削液用量。(3) 资源消耗大;传统的供给系统装置中采用的冷却泵及液阀精密性较差， 难以精确的控制切削液的供给，且喷嘴没有达到一定的精密度及润滑均匀、注 油精确的要求，尤其对复杂且集中的润滑表面不能连续供给精确状或滴状润滑 剂，从而消耗掉了大量的资源。(4) 对环境污染大；传统的切削液供给系统在机床中采用的是内循环，使 产品的质量受到了一定的影响。且其净化装置在加工过程中的净化程度较低， 在切削加工过程中，废液和切屑造成的环境污染程度很大，相应的治理费用也 很高。(5) 清洗难度大；传统供给系统中的管线为不锈钢、铜、橡胶等多种材质， 地沟由水泥抹成，不适于化学清洗。切削液流经的管内时间长了会形成黑色坭 层，垢层具有一定的机械强度，但并不太坚硬，这些都给清洗工作造成很大难 度。二、 切削液的构成及其对环境的影响如下切削液主要有水基和油基两种，水基切削液的主要成分是水、化学合成水 或乳化液，其中都添加防锈剂，也有再加入极压添加剂的；油基切削液的主要 成分是各种矿物油、动物油或由它们组成的复合油，并可视需要添入各种添加 剂，如极压添加剂、油性添加剂等。切削液对环境的影响主要包括以下几个方面(1 )对生态环境的影响；切削液对生态环境的危害主要是切削加工中产生 的废切削液(废油、废液)对水资源的污染。另外，切削加工中使用的切削液， 或多或少会存留在切屑上，大量堆积的切屑带有的切屑液会污染土壤，切屑再 生利用时切削液有毒有害成分也会污染环境。(2) 对职业健康安全与卫生管理的影响；切削液对人体的危害首先是其添 加剂的毒性；其次是对皮肤的危害；三是切削液对呼吸器官的危害。(3) 不安全性；由于切削液中含有许多添加剂，在其使用过程中，会对设 备产生腐蚀、生锈和火灾等不安全隐患。
技术实现思路
为了解决现有供液装置的各种问题，本专利技术提出了一种机械加工领域应用 的准干切削供液装置，其目的是该装置喷出的雾状冷却液可以直接用于切削等机械加工中，实现喷雾式冷却，该雾状冷却液容易控制用量，节约资源，减 少环境污染，使用安全及便于清理。本专利技术一种机械加工领域应用的准干切削供液装置，该装置由润滑剂存储箱51,润滑剂输送管52，主轴53，喷嘴54，刀具55，工件56，存储箱底座 58及喷嘴54组成；该润滑剂输送管一端接润滑剂存储箱51，另一端接喷嘴54， 工作时，微喷通电后，将存储箱51里的润滑剂吸出，并形成微米级雾化微粒 57，将雾化微粒57高速喷射至工作区；其特征在于该微喷装置设置在喷嘴内，该微喷装置由内侧微喷和外侧微 喷构成，内侧微喷套装于外侧微喷内部，该微喷装置上具有润滑剂入口；该外侧微喷由外侧振动基片、外侧压电陶瓷片引线、外侧压电陶瓷片、外 腔体、气体入口、气体微喷孔及喷孔膜构成；该外侧压电陶瓷片粘结在外侧振动基片上形成压电换能器；该外侧压电陶瓷引线分别粘结在外侧压电陶瓷片上下两侧；该外侧振动基片粘结在喷孔膜上形成外腔体；该气体入口设置在喷孔膜侧壁上；该气体微喷孔呈环形布置且加工在喷孔 膜上；该内侧微喷由内侧振动基片、内侧压电陶瓷片引线、内侧压电陶瓷片、内 腔体、润滑剂入口、润滑剂微喷孔、喷孔膜构成；该内侧压电陶瓷片粘结在内侧振动基片上形成压电换能器； 该内侧压电陶瓷引线分别粘结在内侧压电陶瓷片上下两侧； 该内侧振动基片粘结在喷孔膜上形成内腔体； 该润滑剂微喷孔呈环形布置且加工在喷孔膜上。 其中，该润滑剂入口 112是由在喷孔膜19上加工的通孔112'与设置在内 侧振动基片18上的入口相通形成的。其中，该润滑剂入口设置在内侧振动基片上。 其中，该润滑剂入口设置在喷孔膜上。该微喷装置可采用微型机械电子系统(MEMS)技术制作，可采用超精密机械加工而成，可采用硅微加工制作；也可采用特种加工如电火花加工、超声波加工、激光加工制作。该微喷装置可用于准干切削中的喷雾式冷却供液，并 优化了气体微喷孔及滑剂微喷孔半径，使得气体喷出时具有较高速度，实现除 屑作用，润滑剂形成纳米级微粒，雾化润滑剂实现优良的润滑效果。其中，该振动基片由硅材料或金属材料制作而成。其中，该振动基片由弹性材料制作而成。该气体微喷孔及滑剂微喷孔可分别为圆形形状或椭圆形形状。该气体微喷 孔及滑剂微喷孔可分别为扩散孔结构、直孔结构或收縮孔结构。本专利技术一种机械加工领域应用的准干切削供液装置，其优点如下(1) 该装置具有内、外两个腔体，该内腔体由与内侧压电陶瓷片粘结的振 动基片和喷孔膜围成，腔内的润滑剂在内侧压电陶瓷片的驱动力下，经纳米级 润滑剂微喷孔喷出，实现润滑剂的雾化并以较高的速度喷射至加工区域；外侧 腔体由与外侧压电陶瓷片粘结的振动基片及内侧振动基片和喷孔膜围成，腔内 气体受到双压电陶瓷片形成的耦合力场的作用，气体喷出时速度较高，可以实 现排屑的作用。(2) 该装置具有的两个腔体，分别实现雾化润滑剂和用于排屑的气体的喷 出。根据具体加工需要，可以通过改变气体微喷孔及润滑剂微喷孔直径的大小 改变喷出的雾化微粒的大小，可以通过改变微喷孔及润滑剂微喷孔微孔数目的 多少改变雾化润滑剂和气体的出口速度的大小，可以通过改变压电陶瓷的直径 或厚度来改变驱动力的大小，进而控制润滑剂和气体出口速i的大小。(3) 该装置制作简单，成本低，消耗资源少，可以很好地满足喷雾式冷却中润滑剂量的需求量，可适于批量生产。(4) 该装置制造成本低、容易控制切削液(润滑剂)用量的大小、资源消 耗少同时减少了环境污染。附图说明图l本专利技术准干切削供液装置的主视图。图2是图1的A-A剖视图。图3本专利技术准干切削供液装置的俯视图。图4喷孔膜视图。图5本专利技术准千切削供液装置的底视图。图6实施例二主视图。 图7实施例三主视图。 图8实施例四微喷阵列装置主视图。 图9是图8的A-A剖视图。 图10本专利技术使用状态示意图。 图中标号说明如下I、 2、 3微喷装置II、 21、 31外侧振动基片 13、 23、 33外侧压电陶瓷片 15、 25、 35内侧压电陶瓷片 17、 27、 37内腔体 19、 29、 39喷孔膜 42微喷 44基体喷孔 46引线 51存储箱 53主轴 55刀具 57雾化微粒110、 210、 310气体微喷孔112、 212、 312润滑剂入口114、 214:引线口。 具体实施例方式本专利技术一种机械加工领域应用的准干切削供液装置，请参阅图IO所示，该 装置由润滑剂存储箱51，润滑剂输送管52，主轴53，喷嘴54，刀具55，工件 56，存储箱底座58及喷嘴54组成；该润滑剂输送管一端接润滑剂存储箱51， 另一端接喷嘴54，工作时，微喷通电后，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机械加工领域应用的准干切削供液装置，该装置由润滑剂存储箱、润滑剂输送管、主轴、喷嘴、刀具、工件、存储箱底座及喷嘴组成；其特征在于：该置放在喷嘴内的微喷装置，由内侧微喷和外侧微喷构成，该内侧微喷套装在外侧微喷内部，在该微喷装置上设有润滑剂入口；该外侧微喷由外侧振动基片、外侧压电陶瓷片引线、外侧压电陶瓷片、外腔体、气体入口、气体微喷孔及喷孔膜构成；该外侧压电陶瓷片粘结在外侧振动基片上形成压电换能器；该外侧压电陶瓷引线分别粘结在外侧压电陶瓷片上、下两侧； 该外侧振动基片粘结在喷孔膜上形成外腔体；该气体入口设置在喷孔膜侧壁上；该气体微喷孔呈环形布置且加工在喷孔膜上；该内侧微喷由内侧振动基片、内侧压电陶瓷片引线、内侧压电陶瓷片、内腔体、润滑剂入口、润滑剂微喷孔、喷 孔膜构成；该内侧压电陶瓷片粘结在内侧振动基片上形成压电换能器；该内侧压电陶瓷引线分别粘结在内侧压电陶瓷片上下两侧；该内侧振动基片粘结在喷孔膜上形成内腔体；该润滑剂微喷孔呈环形布置且加工在喷孔膜上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：袁松梅，严鲁涛，刘强，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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