CN102658526B - 纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统,它将纳米级固体粒子加入可降解的磨削液中制成微量润滑磨削的润滑剂，由微量供给装置将润滑剂变为具有固定压力、脉冲频率可变、液滴直径不变的脉冲液滴，在高压气体产生的空气隔离层作用下以射流形式喷入磨削区。它具有微量润滑技术的所有优点、并具有更强的冷却性能和优异摩擦学特性，有效解决了磨削烧伤，提高了工件表面质量，实现高效、低耗、环境友好、资源节约的低碳绿色清洁生产，具有举足轻重的意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种磨削加工领域中的磨削液微量供给方法和装置，具体是一种将磨削润滑剂输送到喷嘴，润滑剂液滴在压缩空气生成的空气隔离层作用下以较高速度喷射到磨削区，实现对磨削加工区域润滑冷却的微量润滑装置，即一种纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统。
背景技术
目前，磨削加工大量使用润滑剂，也称作浇注式磨削，对环境和工人健康伤害很大。由于环保要求，润滑剂的废液必须经过处理、达标后才能排放，废液处理耗资巨大，高达润滑剂成本的54％，使人们不得不对润滑剂作重新评价。德国对汽车制造厂作过调查，得到的结果是：工具费用只占加工成本的2％-4％；但与润滑剂有关的费用，却占成本的7％-17％，是工具费用的3-5倍。机械加工中的能量消耗，主轴运转需要的动力只占20％，与冷却润滑有关的能量消耗却占53％。这说明由于“环保和低碳”的要求，润滑剂的廉价优势已不存在，已经变成影响生产发展的障碍。
为保护环境、降低成本而有意识地完全停止使用润滑剂的干式磨削应运而生。干式磨削由于抛弃了润滑剂的使用，其环保方面的优势是不言而喻的。但由于磨削加工去除单位材料体积所消耗的能量远比铣削、车削、钻削等加工方法大得多，在砂轮/工件界面产生如此高的能量密度，仅有不到10％的热量被磨屑带走，这些传入工件的热量会聚集在表面层形成局部高温，因此在磨削加工中完全不使用润滑剂，不仅使加工工件表面质量恶化，而且砂轮使用寿命大幅度降低，甚至报废失效。
介于浇注式湿磨削和干式磨削之间的微量润滑技术是在确保润滑性能和冷却效果的前提下，使用最小限度的润滑剂。微量润滑是在高压气体中混入微量的润滑剂，靠高压气流(4.0-6.5bar)混合雾化后进入高温磨削区。传统的浇注式供液方式磨削液用量为单位砂轮宽度60L/h,而微量润滑的磨削液的消耗量仅为单位砂轮宽度30-100ml/h。高压气流起到冷却、排屑的作用，润滑剂黏附在工件的加工表面，形成一层保护膜，起到润滑的作用。该技术综合了浇注式磨削和干式磨削的优点，润滑效果与传统的浇注式磨削几乎没有区别。润滑剂一般采用植物油作为基础油的烷基酯，具有极好的生物降解性能、润滑性能以及粘度指数高、挥发性低、可再生、生产周期短、环境扩散少等特点，润滑剂的使用量只有传统加工方式的千分之几甚至万分之几，大大改善了工作环境，是一种高效低碳加工技术。可是，研究表明：高压气流的冷却效果很有限，满足不了高磨削区温度强化换热的需要，工件的加工质量和砂轮寿命比传统浇注式磨削明显降低，说明微量润滑技术还需要进一步改进与完善。
由强化换热理论可知，固体的传热能力远大于液体和气体。常温下固体材料的导热系数要比流体材料大几个数量级。悬浮有金属、非金属或聚合物固体粒子的液体的导热系数要比纯液体大几十倍甚至上百倍。在微量润滑介质中添加固体粒子，可显著增加流体介质的导热系数，提高对流热传递的能力，极大弥补微量润滑冷却能力不足的缺陷。此外，纳米粒子（是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围（1-100nm）的超细微小固体颗粒）在润滑与摩擦学方面还具有特殊的抗磨减摩和高承载能力等摩擦学特性。
微量润滑润滑剂的制备方法是在纳米粒子和可降解的磨削液的混合液内添加烷基磺酸盐表面活性剂、硫酸二甲脂分散剂后，再采用1.6-2万次/分钟高频振动得到稳定的悬浮液。
纳米粒子是粒径小于100nm的石墨颗粒或者氧化铝、碳纳米管，金属，润滑剂中纳米粒子的体积含量为1%－30vol%，磨削液为可降解的润滑油或植物油。
发明内容
本发明的目的就是为解决上述问题,提供一种纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统,它将纳米级固体粒子加入可降解的磨削液中制成微量润滑磨削的润滑剂，由微量供给装置将润滑剂变为具有固定压力、脉冲频率可变、液滴直径不变的脉冲液滴，在高压气体产生的空气隔离层作用下以射流形式喷入磨削区。它具有微量润滑技术的所有优点、并具有更强的冷却性能和优异摩擦学特性，有效解决了磨削烧伤，提高了工件表面质量，实现高效、低耗、环境友好、资源节约的低碳绿色清洁生产，具有举足轻重的意义。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案：
一种纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统，它包括设备本体的床身，在床身上设有工作台，工作台上设有工控装置、伺服驱动器、润滑剂供给系统和压缩空气供给系统；伺服驱动器驱动润滑剂供给系统，润滑剂供给系统和压缩空气供给装置均与喷嘴连接；工控机将运动参数送到伺服驱动器，由伺服驱动器驱动伺服电机带动润滑剂供给系统的齿轮泵转动，将由纳米级固体粒子加入可降解的磨削液中制成微量润滑磨削的润滑剂，通过润滑剂供给系统的排油单元，送入喷嘴变为具有固定压力、脉冲频率可变、液滴直径不变的脉冲液滴，同时喷嘴还在压缩空气供给系统产生的高压气体产生的空气隔离层作用下以射流形式将液滴喷入磨削区进行冷却润滑。
所述的润滑剂供给系统是主要由油箱、齿轮泵、排油单元、过滤器Ⅰ、伺服电机I、伺服电机II组成；其中，伺服电机I通过联轴器II与齿轮泵连接，伺服电机II通过联轴器I与排油单元连接；吸油管下端插入油箱中，上端与齿轮泵的吸油口相连；与齿轮泵排油口相连的管路则分成两路，一路与插阀板上的管路相连，另一路与过滤器Ⅰ一端相连，其中与插阀板相连的管路，再与压力表Ⅱ和溢流阀进油孔相连，溢流阀的排油口与回油管上端相连，回油管的下端插入油箱中；过滤器Ⅰ的另一端经管路与排油单元相连，排油单元与喷嘴相连。
所述排油单元包括排油单元壳体及其两侧的固定盘和端盖，固定盘与排油单元壳体采用管螺纹连接，端盖与排油单元壳体采用螺栓连接；旋转盘装在排油单元壳体内部，通过推力球轴承和深沟球轴承对其径向定位，从左到右依次通过固定盘，深沟球轴承，弹簧体，推力球轴承，端盖对其轴向定位；固定盘中心轴线处钻有吸油孔，与由过滤器Ⅰ引出的管路通过卡套式管接头Ⅱ连接，以轴线为中心以20mm为半径的圆上钻有排油孔，与输出油液的管路通过卡套式管接头Ⅰ连接；所述旋转盘左端面沿半径方向加工有油槽，右侧加工有键槽，装有键，并与联轴器Ⅰ相连。
所述端盖设有毡封油圈。
所述压缩空气供给装置包括空压机，从空压机中引出的气压管路，一路连接安装在插阀板上的压力表Ⅰ和安全阀，另一路从插阀板一端引出，经过滤器III与喷嘴相连。
所述喷嘴包括多根喷管，锥形喷嘴头，喷嘴体，喷嘴内芯以及内芯喷头；其中各喷管与喷嘴头上的相应导气孔连接，喷嘴头与喷嘴体之间连接，喷嘴体与喷嘴内芯之间连接，喷嘴内芯设有进气孔，通过卡套式管接头Ⅲ与排油单元相连，其中喷嘴体侧面钻有进气孔与空压机的输出管路相连。
所述喷嘴头中心轴线处为液滴通道，左端圆锥面在固定直径的圆截面上钻有多个在圆周等距分布的导气孔，导气孔与各喷管相连，两相对喷管之间的夹角为22～23°，在喷嘴头内侧装有O型密封圈Ⅰ和O型密封圈Ⅲ，喷嘴内芯根部装有O型密封圈Ⅱ。
所述喷嘴内芯内部设有导油孔，左端与内芯喷头之间连接，其中内芯喷头中间轴线处钻有进气孔，喷嘴内芯的左端的外圆柱面与喷嘴体内圆柱面之间形成空腔，空腔左端与四个导气孔相连，右端与进气孔相连，空腔断面的环形面积小于进气孔的截面积，从而对进入的压缩空气起到增压的效果。
所述油箱设有油标，底部设有放油孔。
本发明的有益效果是：
纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统是将纳米级固体粒子加入可降解的磨削液中制成微量润滑磨削的润滑剂，由排油单元10和喷嘴11将润滑剂变为具有固定压力、脉冲频率可变、液滴直径不变的脉冲液滴，在高压气体产生的空气隔离层作用下以射流形式喷入磨削区，进而起到冷却润滑的作用。
伺服电机Ⅱ9通过联轴器Ⅰ18带动排油单元10的旋转盘26转动，当旋转盘26上的油槽30与固定盘上的排油孔31对齐时，供液回路导通，具有一定压力的微量润滑剂进入喷嘴内芯42的导油孔49中，微小液滴从内芯喷头50的中心孔喷出，当旋转盘26上的油槽30与固定盘上的排油孔31错开时，供液回路断开，进而在旋转盘26转动过程中，能够实现间歇性的排出润滑剂，从空压机输出的压缩空气经过喷嘴体41上的进气孔47进入空腔48中，经过四个导气孔38从喷管37中喷出，在喷管37的汇聚作用下，使得压缩空气将经过液滴通道52的液滴包裹，液滴借助自身动能和压缩空气的运送作用到达加工区域，防止和减少了润滑剂液滴向加工车间的传散，大大减少了对环境的污染和对操作者的伤害。改变齿轮泵12的转速和排油单元10的孔数可改变液滴供给脉冲频率，因此可以严格控制润滑剂液滴供给量和供给间隔。由于润滑剂是由纳米级固体粒子和可降解的磨削液混合而成，润滑剂的导热能力将大幅度增加。再加上纳米材料的小尺寸效应，其行为接近于流体分子，纳米粒子强烈的布朗运动有利于其保持稳定悬浮而不沉淀，具有优异的流动性能、稳定性能和成份均一性能。此外，纳米粒子优良的润滑特性又有助于提高磨削砂轮/工件界面的摩擦学特性，降低磨削力和磨削比能，使磨削区温度进一步降低。解决了微量润滑冷却能力不足，浇注式磨削润滑剂用量大，费液处理成本高，环境污染严重的难题。
附图说明
图1为纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统轴侧视图；
图2为纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统主视图；
图3为纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统俯视图；
图4为排油单元全剖视图；
图5为喷嘴全剖视图；
图6为伺服电机控制框图；
图7为液压气动回路图；
图8不同润滑模式磨削区温度随时间的变化关系；
图9不同润滑模式对应的磨削距离与磨屑黏附宽度之间的关系。
其中，1-床身，2-空压机，3-压力表Ⅰ，4-安全阀，5-伺服电机Ⅰ，6-工作台，7-工控机，8-伺服驱动器，9-伺服电机Ⅱ，10-排油单元，11-喷嘴，12-齿轮泵，13-过滤器Ⅰ，14-溢流阀，15-油箱，16-油标，17-压力表Ⅱ，18-联轴器Ⅰ，19-联轴器Ⅱ，20-吸油管，21-回油管，22-放油孔，23-排油单元壳体，24-推力球轴承，25-端盖，26-旋转盘，27-键，28-毡封油圈，29-弹簧体，30-油槽，31-排油孔，32-卡套式管接头Ⅰ，33-吸油孔，34-卡套式管接头Ⅱ，35-固定盘，36-深沟球轴承，37-喷管，38-导气孔，39-O型密封圈Ⅰ，40-喷嘴头，41-喷嘴体，42-喷嘴内芯，43-O型密封圈Ⅱ，44-卡套式管接头Ⅲ，45-进油孔，46-内六角螺钉，47-进气孔，48-空腔，49-导油孔，50-内芯喷头，51-O型密封圈Ⅲ，52-液滴通道，53-过滤器Ⅱ，54-过滤器Ⅲ，55-不锈钢管，56-插阀板。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
图1中，本发明的纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统，主要由四部分组成，即设备本体，压缩空气供给系统，润滑剂供给系统以及伺服驱动系统，在设备本体的床身1上装有空压机2和油箱15，床身1的工作台6上装有插阀板56，工控机7，伺服驱动器8，伺服电机Ⅰ5，伺服电机Ⅱ9，排油单元10，齿轮泵12以及过滤器Ⅰ13，其中在插阀板56上装有压力表Ⅰ3，安全阀4，溢流阀14以及压力表Ⅱ17，从插阀板56上引出的压缩空气管路的末端装有喷嘴11。
结合图1，图2可见，油箱15与床身1采用螺栓连接，空压机2与床身1采用螺栓连接，工作台6与床身1固结，工控机7和伺服驱动器8与工作台6螺栓连接，插阀板56与工作台6采用螺栓连接。
结合图3可见，伺服电机Ⅰ5，排油单元10，伺服电机Ⅱ9，齿轮泵12与工作台6采用螺栓连接，其中伺服电机Ⅰ5与排油单元10主轴之间采用联轴器Ⅰ18联接，伺服电机Ⅱ9与齿轮泵12主轴之间采用联轴器Ⅱ19联接。
所述插阀板56上的压力表Ⅰ3，安全阀4，溢流阀14以及压力表Ⅱ17与插阀板56之间采用管螺纹联接。
所述的压缩空气供给系统是由六部分组成，即空压机2、压力表Ⅰ3、安全阀4、过滤器Ⅲ54、管路和喷嘴11。
结合图2，图3，图7可见，从空压机2中引出的气压管路，一路连接压力表Ⅰ3和安全阀4，另一路从插阀板56一端引出，通过卡套式管接头与喷嘴11侧面的进气孔47相连。
所述的润滑剂供给系统是由五部分组成，即油箱15、齿轮泵12、排油单元10、过滤器Ⅰ13和管路。
结合图1，图2，图3，图4，图5可见，吸油管20下端插入油箱15中，上端采用管接头与齿轮泵12的吸油口相连，与齿轮泵12排油口相连的管路分成两路，一路与插阀板56上的管路相连，另一路与过滤器Ⅰ13一端相连，其中与插阀板56相连的管路，再与压力表Ⅱ17和溢流阀14进油孔相连，溢流阀14的排油口与回油管21上端相连，回油管21的下端插入油箱15中；过滤器Ⅰ13的另一端经管路与排油单元10的固定盘35上吸油孔33通过卡套式管接头Ⅱ34相连，排油单元10的固定盘35上排油孔31通过卡套式管接头Ⅰ32与不锈钢管55一端相连，不锈钢管55的另一端通过卡套式管接头Ⅲ44与喷嘴11尾部的进油孔相连。油箱15设有油标16，底部设有放油孔22。
结合图4可见，所述排油单元10，是由七部分组成，即排油单元壳体23，推力球轴承24，端盖25，旋转盘26，弹簧体29，固定盘35以及深沟球轴承36。排油单元壳体23左侧装有固定盘35，右侧装有端盖25，其中固定盘35与排油单元壳体23采用管螺纹连接，端盖25与排油单元壳体23采用螺栓连接，旋转盘26装在排油单元壳体23内部，通过推力球轴承24和深沟球轴承36对其径向定位，从左到右依次通过固定盘35，深沟球轴承36，弹簧体29，推力球轴承24，端盖25对其轴向定位。
所述固定盘35中心轴线处钻有直径为1mm的吸油孔33，与由过滤器Ⅰ13引出的管路通过卡套式管接头Ⅱ34连接，以轴线为中心的以20mm为半径的圆上钻有直径为1mm的排油孔31，与输出油液管路通过卡套式管接头Ⅰ32连接。
所述旋转盘26左端面沿半径方向加工有宽度和深度均为1mm且长度为21mm的油槽30，右侧加工有键槽，装有键27，与联轴器Ⅰ18相连。
所述弹簧体29用于保持旋转盘26与固定盘35具有良好的接触效果，并具有缓冲吸震的作用。
所述端盖25上装有毡封油圈28，防止内部润滑油脂进入壳体外部，也防止外部灰尘进入壳体内部。
结合图5可见，所述喷嘴11，由五部分组成，即喷管37，喷嘴头40，喷嘴体41，喷嘴内芯42以及内芯喷头50。四根内径为2mm的喷管37与喷嘴头40上的导气孔38之间采用管螺纹连接，喷嘴头40与喷嘴体41之间采用管螺纹连接，喷嘴体41与喷嘴内芯42之间采用内六角螺钉46连接，喷嘴内芯42设有进气孔45，通过卡套式管接头Ⅲ44与排油单元10的排油孔31引出的管路相连，其中喷嘴体41侧面钻有直径为12mm的进气孔47，通过卡套式管接头与空压机2的输出管路相连。
所述喷嘴头40中心轴线处有直径为5mm的液滴通道52，左端圆锥面在固定直径的圆截面上钻有四个在圆周等距分布的导气孔38，导气孔38通过管螺纹与喷管37相连，两相对喷管之间的夹角为22～23°，为了防止压缩空气和润滑剂在喷嘴11中泄漏，喷嘴头40内侧装有O型密封圈Ⅰ39和O型密封圈Ⅲ51，喷嘴内芯42根部装有O型密封圈Ⅱ43。
所述喷嘴内芯42内部设有直径为1mm的导油孔49，左端与内芯喷头50之间通过管螺纹连接，其中内芯喷头50中间轴线处钻有直径为100μm的孔，喷嘴内芯42的左端的外圆柱面与喷嘴体41内圆柱面之间形成空腔48，空腔48左端与四个导气孔38相连，右端与进气孔47相连，空腔48断面的环形面积小于进气孔47的截面积，从而对进入的压缩空气起到增压的效果。
纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统是将纳米级固体粒子加入可降解的磨削液中制成微量润滑磨削的润滑剂，由排油单元10和喷嘴11将润滑剂变为具有固定压力、脉冲频率可变、液滴直径不变的脉冲液滴，在高压气体产生的空气隔离层作用下以射流形式喷入磨削区，进而起到冷却润滑的作用。
由于不同加工过程，润滑剂用量不同，故将固定盘35做成系列化的部件，结合齿轮泵12不同转速获得较大范围的润滑剂供给量，取固定盘35排油孔31个数为1、2、4、6、8、10,选用的齿轮泵12的参数如表1所示。
表1
排油单元10的流量取决于排油孔数m和齿轮泵12的转速n，改变齿轮泵12的转速虽然可以改变排油单元的流量，但将导致单一脉冲油液体积的增加，增加了压缩空气的运送液滴的负担，而改变排油单元10的孔数既能增加流量，也不会改变单一脉冲液滴的体积，故排油单元的流量调节以改变固定盘35上排油孔31的个数为主，调节伺服电机的转速为辅。在调节伺服电机的转速时，为了不增加单一脉冲液滴体积，与排油单元相连的伺服电机转速也相应的改变。
具有不同孔数的固定盘的流量调节范围如表2所示。
表2
纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统具体的工作过程如下：工控机7将运动参数输入到伺服驱动器8，进而控制伺服电机Ⅰ5和伺服电机Ⅱ9运动，伺服电动Ⅰ5通过联轴器Ⅱ19带动齿轮泵12转动，使得齿轮泵12通过吸油管20从油箱15中抽取润滑剂，润滑剂一部分通过回油管21溢流到油箱15中，另一部分送入排油单元10中，伺服电机Ⅱ9通过联轴器Ⅰ18带动排油单元10的旋转盘26转动，当旋转盘26上的油槽30与固定盘上的排油孔31对齐时，供液回路导通，具有一定压力的微量润滑剂进入喷嘴内芯42的导油孔49中，微小液滴从内芯喷头50的中心孔喷出，当旋转盘26上的油槽30与固定盘上的排油孔31错开时，供液回路断开，进而在旋转盘26转动过程中，能够实现间歇性的排出润滑剂，从空压机输出的压缩空气经过喷嘴体41上的进气孔47进入空腔48中，经过四个导气孔38从喷管37中喷出，在喷管37的汇聚作用下，使得压缩空气将经过液滴通道52的液滴包裹，液滴借助自身动能和压缩空气的运送作用到达加工区域，进而起到冷却润滑的作用。
结合图6可见，伺服电机Ⅰ5和伺服电机Ⅱ9的运动控制过程如下：工控机7将所设定的运动参数送给该伺服电机Ⅰ5和伺服电机Ⅱ9的伺服驱动器，然后由伺服驱动器控制伺服电机Ⅰ5和伺服电机Ⅱ9的运动，经过伺服电机Ⅰ5和伺服电机Ⅱ9的尾部的光电编码器的监测，将所测得转速和转角信息送到工控机7内，由工控机7分析下一脉冲的运动补偿量，对下次运动进行修正。
结合图7可见，润滑剂从油箱15中经过滤器53被吸入到齿轮泵12中，从齿轮泵12中排出的润滑剂分为三路，一路与压力表Ⅱ17相连，一路经溢流阀14进入油箱15，一路经过滤器Ⅰ13进入排油单元10，从排油单元10排出的润滑剂进入喷嘴11；空压机2送出的压缩空气也分为三路，一路与压力表Ⅰ3相连，一路与安全阀4相连，一路经过滤器Ⅲ54进入喷嘴11中。
纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统具体的操作步骤如下：
(1)根据加工方法，选择所需要的润滑剂用量，查表2得出固定盘进油孔33的个数，更换固定盘系列中具有相应进油孔的固定盘；
(2)启动工控机7，设定润滑剂流量，根据表2中的流量计算公式计算出伺服电机的转速，将运动参数送入伺服驱动器8，进而驱动伺服电机Ⅰ5和伺服电机Ⅱ9转动，使得排油单元10和齿轮泵12开始工作；
(3)启动空压机2，供给压缩空气；
(4)将溢流阀14阀口压力调至2MPa，安全阀4阀口压力调至0.5MPa；
(5)调节喷嘴角度，使得润滑系统开始正常工作；
(6)加工结束，先关闭工控机7，后关闭空压机2。
纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统磨削测试效果如下：
为了评估润滑剂微量润滑系统的润滑和冷却效果，在相同的磨削条件下，对干式磨削、传统微量润滑、润滑剂微量润滑三种润滑模式进行铝合金磨削测试研究，测试结果如图8所示，该图说明了润滑剂微量润滑系统与干式磨削、传统微量润滑相比，能够起到更好的冷却效果。
在相同的磨削条件下，对干式磨削、传统微量润滑、润滑剂微量润滑三种润滑模式进行钛合金磨削测试研究，测试结果如图9所示，图中显示了在不同润滑模式下，磨削距离与磨屑黏附宽度之间的关系，可以看出润滑剂微量润滑系统和传统微量润滑具有相似的磨屑黏附宽度，较干式磨削有明显的优势，说明该润滑系统可以获得良好的润滑效果。其中，线条1为干式磨削；线条2为润滑剂微量润滑（无空气）；线条3为润滑剂微量润滑（老式喷嘴）；线条4为润滑剂微量润滑（新型喷嘴）；线条5为传统微量润滑。
Claims (7)
1.一种纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统，其特征是，它包括设备本体的床身，在床身上设有工作台，工作台上设有工控装置、伺服驱动器、润滑剂供给系统和压缩空气供给系统；伺服驱动器驱动润滑剂供给系统，润滑剂供给系统和压缩空气供给装置均与喷嘴连接；工控机将运动参数送到伺服驱动器，由伺服驱动器驱动伺服电机带动润滑剂供给系统的齿轮泵转动，将由纳米级固体粒子加入可降解的磨削液中制成微量润滑磨削的润滑剂，通过润滑剂供给系统的排油单元，送入喷嘴变为具有固定压力、脉冲频率可变、液滴直径不变的脉冲液滴，同时喷嘴还在压缩空气供给系统产生的高压气体产生的空气隔离层作用下以射流形式将液滴喷入磨削区进行冷却润滑；所述的润滑剂供给系统是主要由油箱、齿轮泵、排油单元、过滤器Ⅰ、伺服电机I、伺服电机II组成；其中，伺服电机I通过联轴器II与齿轮泵连接，伺服电机II通过联轴器I与排油单元连接；吸油管下端插入油箱中，上端与齿轮泵的吸油口相连；与齿轮泵排油口相连的管路则分成两路，一路与插阀板上的管路相连，另一路与过滤器Ⅰ一端相连，其中与插阀板相连的管路，再与压力表Ⅱ和溢流阀进油孔相连，溢流阀的排油口与回油管上端相连，回油管的下端插入油箱中；过滤器Ⅰ的另一端经管路与排油单元相连，排油单元与喷嘴相连。
2.如权利要求1所述的纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统，其特征是，所述排油单元包括排油单元壳体及其两侧的固定盘和端盖，固定盘与排油单元壳体采用管螺纹连接，端盖与排油单元壳体采用螺栓连接；旋转盘装在排油单元壳体内部，通过推力球轴承和深沟球轴承对其径向定位，从左到右依次通过固定盘，深沟球轴承，弹簧体，推力球轴承，端盖对其轴向定位；固定盘中心轴线处钻有吸油孔，与由过滤器Ⅰ引出的管路通过卡套式管接头Ⅱ连接，以轴线为中心的圆上钻有排油孔，与输出油液的管路通过卡套式管接头Ⅰ连接；所述旋转盘左端面沿半径方向加工有油槽，右侧加工有键槽，装有键，并与联轴器Ⅰ相连。
3.如权利要求2所述的纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统，其特征是，所述端盖设有毡封油圈。
4.如权利要求1所述的纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统，其特征是，所述压缩空气供给装置包括空压机，从空压机中引出的气压管路，一路连接安装在插阀板上的压力表Ⅰ和安全阀，另一路从插阀板一端引出，经过滤器III与喷嘴相连；所述喷嘴包括多根喷管，锥形喷嘴头，喷嘴体，喷嘴内芯以及内芯喷头；其中各喷管与喷嘴头上的相应导气孔连接，喷嘴头与喷嘴体之间连接，喷嘴体与喷嘴内芯之间连接，喷嘴内芯设有进气孔，通过卡套式管接头Ⅲ与排油单元相连，其中喷嘴体侧面钻有进气孔与空压机的输出管路相连。
5.如权利要求4所述的纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统，其特征是，所述喷嘴头中心轴线处为液滴通道，左端圆锥面在固定直径的圆截面上钻有多个在圆周等距分布的导气孔，导气孔与各喷管相连，两相对喷管之间的夹角为22～23°，在喷嘴头内侧装有O型密封圈Ⅰ和O型密封圈Ⅲ，喷嘴内芯根部装有O型密封圈Ⅱ。
6.如权利要求4或5所述的纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统，其特征是，所述喷嘴内芯内部设有导油孔，左端与内芯喷头之间连接，其中内芯喷头中间轴线处钻有进气孔，喷嘴内芯的左端的外圆柱面与喷嘴体内圆柱面之间形成空腔，空腔左端与四个导气孔相连，右端与进气孔相连，空腔断面的环形面积小于进气孔的截面积，从而对进入的压缩空气起到增压的效果。
7.如权利要求1所述的纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统，其特征是，所述油箱设有油标，底部设有放油孔。
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