CN106885122A - 用于机械加工的微量润滑油雾供应系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，包括雾化室、至少三个文丘里雾化喷头、至少三根第一输气管、至少三个第一控制阀、空气增压泵和气罐、至少三根第二输气管、至少三个第二控制阀及油液输送管，该系统能产生微米级微小油雾颗粒，自带的增压功能可以保证油雾能克服刀具高转速离心力及流场的影响，顺利通过高速旋转的主轴和刀具内孔到达加工区，通过控制不同数量的文丘里雾化喷头开启或关闭组合方式来控制油雾量；常压、增压空气与三个或以上文丘里雾化喷头形成不同组合开启方式，以适应加工中心刀具库不同内冷孔径所需气量及油量的不同；该系统同时适用外冷跟内冷切削加工。

Description

用于机械加工的微量润滑油雾供应系统

技术领域

本发明涉及机械加工中的高速高效绿色切削技术领域，特别是涉及一种用于机械加工的微量润滑油雾供应系统。

背景技术

高速切削技术是一种已经广泛应用于航空、模具、汽车等行业的高性能工艺技术。传统切削液冷却方式在加工过程中，由于机床主轴高速回转会在刀具周围产生离心力、高速流场流，传统浇注冷却方式下大部分的切削液难以进入切削区域，难以达到原有的冷却和润滑效果。另外在加工钛合金、镍基合金等难加工材料时，切削刃温度会大幅上升，如果在这种情况下使用传统冷却液方式冷却，冷却液在达到切削区域时，由于切削区域的温度过高而导致部分切削液汽化，从而在冷却液与工件之间形成一个阻碍切削液进入加工区域的沸腾薄膜，这样导致切削液不能对切削区域进行有效的润滑。在加工过程中，刀具只有切削和走空刀这两种状态，在切削时，刀具承受高温，在走空刀时，刀具在切削液的冷却下，温度急剧的下降，刀具在加工过程中不断地在这两种状态中互相转换，高热固体金属会急速冷却产生淬火效应，金属表面会产生淬火马氏体组织，使金属变硬的同时脆性增强。由于淬火效应与温差成正比，而提高切削速度会使温度更高，故提高速度将产生更强的淬火效应导致刀具寿命降低。对于涂层刀具，涂层在不断地受到高热后急速冷却，涂层会因为受到热冲击导致热应力的产生，使得涂层表面产生热裂纹，甚至是部分涂层的剥落，对于涂层刀具来说，这种情况会大大的降低涂层刀具的使用寿命。另外切削液在加工后的回收率非常低，而且在加工过程中由于切削液的飞溅以及汽化，漂浮在空气中的切削液雾化颗粒会使周围的工作环境变差，影响工作人员的身体健康；切削液中还有氯、磷、硫等元素，如果切削液处理不恰当，会对水源土壤产生很大的污染。

微量润滑(Minimum Quantity Lubricant，即MQL)切削技术是一种新型金属加工的润滑方式，即半干式切削也叫准干式切削，指将压缩气体与极其微量的切削油混合并汽化后，形成微米级别的液滴颗粒，高速喷射到切削区，对刀具和工件之间的加工部位进行有效的润滑的一种切削加工方法。MQL可以大大减少刀具与工件和刀具与切屑间的摩擦，能起到抑制温度上升、减少刀具磨损、防止粘连以及提高加工质量的作用，同时也有利于排屑，使用润滑液少，而且效果十分显著，在提高了工效的同时，又不会污染环境。

MQL实现方式分为外置式和内置式这两种润滑方式：外置式润滑方式工作原理相对较简单，首先将切削液导入喷射冷却系统里与气体混合，在利用高压下通过多头喷嘴将雾化后形成的毫微米级气雾不断地喷射到切削点。内置式则在雾化器内部产生油雾润滑剂，通过机床主轴送入刀具，通过刀具喷嘴喷出。喷油量和气流量的比例可调节。另外在高速机床加工中，由于切削油颗粒较大，而且在通过刀具内孔时，机床主轴高速旋转所产生较大的离心力会使切削油附在内孔壁上，并且集聚成切削油滴，因此油雾颗粒直径要小于3微米，并且需要更大的压力克服离心力的影响，使油雾顺利到达切削区。

在加工中心等设备使用MQL冷却方式时，加工中心具有自动换刀功能，刀具库中放置有不同内冷孔径大小的刀具。在使用内冷刀具时，由于不同刀具直径的内冷刀具的内冷通道以及内冷出口的孔径不同，当加工工件需要切换刀具时，例如内冷通道和内冷出口孔径相对较小的换成孔径较大的时候，相对孔径较大的内冷刀具则需要更大的油雾喷射量，这时候就需要MQL设备的油雾喷射量能够自动调节以提供最适合刀具的喷雾量，这样不需要人工干预和手动调节，能减少工人们不必要的工作量，同时也能大大的提高工作生产效率。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，能产生微米级微小油雾颗粒，自带的增压功能可以保证油雾能克服刀具高转速离心力及流场的影响，顺利通过高速旋转的主轴和刀具内孔到达加工区，该系统由PLC控制不同数量的文丘里雾化喷头开启或关闭组合方式来控制油雾量；常压、增压空气与三个或以上文丘里雾化喷头形成不同组合开启方式，以适应加工中心刀具库不同内冷孔径所需气量及油量的不同。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，包括：

雾化室，该雾化室内装有切削油，该雾化室的内腔上部设有至少三个文丘里雾化喷头，每个文丘里雾化喷头具有进气口、吸油口和喷射出口；

至少三根第一输气管，该至少三根第一输气管的一端均与压缩空气源连接，该至少三根第一输气管的另一端分别与该至少三个文丘里雾化喷头的进气口连通；

至少三个第一控制阀，该至少三个第一控制阀分别设置在该至少三根第一输气管上以分别控制该至少三根第一输气管的导通与关断；

空气增压泵和气罐，该空气增压泵的入口与压缩空气源连接，该空气增压泵的出口与该气罐连接，该空气增压泵将压缩空气源的气体增压后储存到该气罐中；

至少三根第二输气管，该至少三根第二输气管的一端均与该气罐连接，该至少三根第二输气管的另一端分别与该至少三个文丘里雾化喷头的进气口连通；

至少三个第二控制阀，该至少三个第二控制阀分别设置在该至少三根第二输气管上以分别控制该至少三根第二输气管的导通与关断；

油液输送管，该油液输送管的底端与该雾化室的底部连通，该油液输送管的顶端分别与该至少三个文丘里雾化喷头的吸油口连通。

进一步地，该至少三个文丘里雾化喷头的喉部位置的内径各不相同。

进一步地，该雾化室设有油雾出口，该系统还包括：

油雾输送管，该油雾输送管的一端与该油雾出口连接；

外冷油雾输送开关和外冷喷嘴，其中该油雾输送管、该外冷油雾输送开关和该外冷喷嘴依次连接；

内冷油雾输送开关、内冷空心主轴和内冷刀具，其中该油雾输送管、该内冷油雾输送开关、该内冷空心主轴和该内冷刀具依次连接。

进一步地，该至少三个第一控制阀和该至少三个第二控制阀均为电磁阀，该系统还包括：

压力传感器，该压力传感器用于检测该雾化室内的油雾压力；

PLC，该PLC分别与该至少三个第一控制阀、该至少三个第二控制阀和该压力传感器电信号连接，该PLC根据该雾化室内油雾压力的大小判断所需的油雾量，进而控制该至少三个第一控制阀和该至少三个第二控制阀中对应的电磁阀打开。

进一步地，该系统还包括油箱、油泵和多个液位感应器，该多个液位感应器安装在该雾化室内部，该油箱和该油泵通过油管连接到该雾化室，该PLC分别与该多个液位感应器和该油泵电信号连接，该PLC根据该多个液位感应器感应到的液面位置判断该雾化室内切削油的量，进而控制该油泵开启或停机以实现为该雾化室自动加油。

进一步地，该系统还包括：

第一进气管，该第一进气管的一端与压缩空气源连接，另一端分别与该至少三根第一输气管连接；

第二进气管，该第二进气管的一端与压缩空气源连接，另一端与该气罐连接，该空气增压泵设置在该第二进气管上；

第三进气管，该第三进气管的一端与该气罐连接，另一端分别与该至少三根第二输气管连接。

进一步地，该第一进气管上设有气体输送开关、过滤器和电磁阀，该第二进气管上设有气体输送开关、过滤器和电磁阀，该第三进气管上设有过滤器，该PLC分别与该两个电磁阀电信号连接。

进一步地，该油液输送管为至少三根，该至少三根油液输送管的底端均与该雾化室的底部连通，该至少三根油液输送管的顶端分别与该至少三个文丘里雾化喷头的吸油口连通，该至少三根油液输送管上均设有流量调节阀。

进一步地，该油液输送管为一根，该油液输送管的顶端设有至少三个分支管，该至少三个分支管分别与该至少三个文丘里雾化喷头的吸油口连通，该至少三个分支管上均设有流量调节阀。

进一步地，该雾化室内固定有雾化隔板，该雾化隔板的中部开设有多个贯穿其上下表面的通孔。

本发明有益效果在于：该系统能细化油雾颗粒，解决由于刀具高速旋转所产生的离心力使油雾颗粒集聚成切削油滴的问题；在更换刀具进行加工时，油雾压力及气量可能出现变化或者压力不足的现象，该系统能够保证出口油雾气量稳定供给；该系统结构简单，仅通过常压、增压气体及文丘里雾化喷头形成不同组合开启方式自动控制油雾及气量喷射，解决多工序多刀具加工零件时所需不同气量及油雾量；该系统同时适用外冷跟内冷切削加工，能同时供多台机床使用。

附图说明

图1是本发明第一实施例中用于机械加工的微量润滑油雾供应系统的结构示意图。

图2是图1中一个文丘里雾化喷头的局部结构示意图。

图3是本发明第二实施例中用于机械加工的微量润滑油雾供应系统的结构示意图。

图中：气体输送开关1、9；过滤器2、7、10；电磁阀3、6、8、11、27；空气增压泵4；气罐5；单向阀12、22、25；雾化隔板13；文丘里雾化喷头14；油雾15；安全排气阀16；油雾输送开关18、20；雾化室19；内冷空心主轴21；外冷喷嘴23；内冷刀具24；油泵26；液位感应器28；油箱29；切削油30；PLC 31；压力传感器32；油液输送管33；流量调节阀34；油雾输送管36；外冷刀具37；油管38；第一进气管41；第二进气管42；第三进气管43；第一输气管51；第二输气管52；通孔130；进气口141；吸油口142；喷射出口143；油雾出口190；增压模式A；常压模式B。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，但并不是把本发明的实施范围局限于此。

[第一实施例]

如图1所示，本发明第一实施例提供的微量润滑油雾供应系统，可用于内冷和外冷式高速机床加工，该系统包括：

雾化室19，该雾化室19内装有切削油30，该雾化室19的内腔上部设有至少三个文丘里雾化喷头14a、14b、14c。请结合图2，每个文丘里雾化喷头14a、14b、14c具有进气口141、吸油口142和喷射出口143；

至少三根第一输气管51a、51b、51c，该至少三根第一输气管51a、51b、51c的一端均与压缩空气源连接，该至少三根第一输气管51a、51b、51c的另一端分别与该至少三个文丘里雾化喷头14a、14b、14c的进气口141连通；

至少三个第一控制阀6a、6b、6c，该至少三个第一控制阀6a、6b、6c分别设置在该至少三根第一输气管51a、51b、51c上以分别控制该至少三根第一输气管51a、51b、51c的导通与关断；

空气增压泵4和气罐5，该空气增压泵4的入口与压缩空气源连接，该空气增压泵4的出口与该气罐5连接，该空气增压泵4将压缩空气源的气体增压后储存到该气罐5中；

至少三根第二输气管52a、52b、52c，该至少三根第二输气管52a、52b、52c的一端均与该气罐5连接，该至少三根第二输气管52a、52b、52c的另一端分别与该至少三个文丘里雾化喷头14a、14b、14c的进气口141连通；

至少三个第二控制阀8a、8b、8c，该至少三个第二控制阀8a、8b、8c分别设置在该至少三根第二输气管52a、52b、52c上以分别控制该至少三根第二输气管52a、52b、52c的导通与关断；

油液输送管33，该油液输送管33的底端与该雾化室19的底部连通，该油液输送管33的顶端分别与该至少三个文丘里雾化喷头14a、14b、14c的吸油口142连通。

进一步地，该至少三个第一控制阀6a、6b、6c和该至少三个第二控制阀8a、8b、8c均为电磁阀，该系统还包括：

压力传感器32，该压力传感器32用于检测该雾化室19内的油雾压力；

PLC 31，该PLC 31分别与该至少三个第一控制阀6a、6b、6c、该至少三个第二控制阀8a、8b、8c和该压力传感器32电信号连接，该PLC 31根据该雾化室19内油雾压力的大小判断冷却润滑所需的油雾量，进而控制该至少三个第一控制阀6a、6b、6c和该至少三个第二控制阀8a、8b、8c中对应的电磁阀打开。

进一步地，该雾化室19设有油雾出口190，该系统还包括：

油雾输送管36，该油雾输送管36的一端与该油雾出口190连接；

外冷油雾输送开关18和外冷喷嘴23，其中该油雾输送管36、该外冷油雾输送开关18和该外冷喷嘴23依次连接；

内冷油雾输送开关20、内冷空心主轴21和内冷刀具24，其中该油雾输送管36、该内冷油雾输送开关20、该内冷空心主轴21和该内冷刀具24依次连接。

进一步地，该系统还包括：

第一进气管41，该第一进气管41的一端与压缩空气源连接，另一端分别与该至少三根第一输气管51a、51b、51c连接；

第二进气管42，该第二进气管42的一端与压缩空气源连接，另一端与该气罐5连接，该空气增压泵4设置在该第二进气管42上；

第三进气管43，该第三进气管43的一端与该气罐5连接，另一端分别与该至少三根第二输气管52a、52b、52c连接。

更进一步地，该第一进气管41上设有气体输送开关9、过滤器10、电磁阀11和单向阀12，该第二进气管42上设有气体输送开关1、过滤器2和电磁阀3，该第三进气管43上设有过滤器7，该PLC 31分别与该电磁阀11和该电磁阀3电信号连接。该气体输送开关9靠近该第一进气管41的入口处设置，该气体输送开关1靠近该第二进气管42的入口处设置。

本实施例中，气体输送开关9、过滤器10、电磁阀11和单向阀12在第一进气管41上依序连接在一起。在机床工作时，气体输送开关9由人工手动打开且维持常开状态。当PLC31控制电磁阀11打开且控制该至少三个第一控制阀6a、6b、6c中对应的电磁阀打开时，第一进气管41接入压缩空气，然后沿着该至少三根第一输气管51a、51b、51c中对应导通的输气管到达该至少三个文丘里雾化喷头14a、14b、14c中对应的喷头，常压压缩空气和切削油30在文丘里雾化喷头14a、14b、14c进行混合，然后向雾化室19内高速喷出形成微细油雾15。在此，常压压缩空气的压力可以在0.5～0.8Mpa之间。

本实施例中，气体输送开关1、过滤器2、电磁阀3和空气增压泵4在第二进气管42上依序连接在一起并接入气罐5。在机床工作时，气体输送开关1由人工手动打开且维持常开状态。当PLC 31控制电磁阀3打开且控制该至少三个第二控制阀8a、8b、8c中对应的电磁阀打开时，第二进气管42接入压缩空气，然后由空气增压泵4将压缩空气的气体增压后储存到气罐5中，气罐5中的增压气体再沿着第三进气管43和该至少三根第二输气管52a、52b、52c中对应导通的输气管到达该至少三个文丘里雾化喷头14a、14b、14c中对应的喷头，增压压缩空气和切削油30在文丘里雾化喷头14a、14b、14c进行混合，然后向雾化室19内高速喷出形成微细油雾15。

其中，接入第一进气管41和第二进气管42的压缩空气源可以是同一个，这样无需设置多个压缩空气源。

进一步地，在第二进气管42上还连接有旁支管路44，旁支管路44上设有单向阀25。气体输送开关1、过滤器2、单向阀25、气罐5相连接，当气罐5中的气压小于常压时，单向阀25开启，可以迅速补充气罐5中的气压。

常压供气和增压供气都采用脉冲式智能供气方式，由PLC 31自动控制，当压力传感器32检测到雾化室19内压力高于设定值时，由PLC 31控制关闭气路中已工作的电磁阀；当检测到雾化室19内压力低于设定值时，由PLC 31控制打开气路中需要工作的电磁阀；此功能可以精确控制雾化室19内的压力值范围，智能的控制雾化室19内与进气端形成的压力差，从而保证并稳定了雾化的效果。

本实施例中，该雾化室19内固定有雾化隔板13，该雾化隔板13的中部开设有多个贯穿其上下表面的通孔130。该雾化室19内的微细油雾15中，有部分油雾颗粒会聚集成切削油滴，雾化室19中隔板13上开有均匀的小孔，油雾形成的液滴可以经过此孔收集在下面的油液区域。

本实施例中，该油液输送管33为至少三根，该至少三根油液输送管33的底端均与该雾化室19的底部连通，该至少三根油液输送管33的顶端分别与该至少三个文丘里雾化喷头14a、14b、14c的吸油口142连通，该至少三根油液输送管33上均设有流量调节阀34，还可以手动调节流量调节阀34来控制每条油液输送管33出油量的大小。

如图2所示，本实施例采用的文丘里雾化喷头14a、14b、14c是一种使两种流体高效充分混合的专用设备，本身没有运动部件，当气流通过一个由大渐小然后由小渐大的管道时(文丘里管喉部)，气流经狭窄部分时流速加大，压力下降，使前后形成压力差，当喉部有一更小管径的入口时，形成负压，将切削油30从雾化室19内通过油液输送管33吸取上来并从吸油口142进入文丘里雾化喷头14a、14b、14c，在文丘里雾化喷头的文丘里作用下形成油雾颗粒，由压缩气体带动下喷射进入雾化室19内。在油液输送管33上设计流量调节阀34控制切削油30的流量大小，即可控制切削油30和压缩气体的配比比例。

优选地，该至少三个文丘里雾化喷头14a、14b、14c的喉部位置的内径各不相同，其中喉部位置为对应于文丘里雾化喷头的内径最小位置处，如图2中的C处所示。本实施例中假定文丘里雾化喷头14a、14b、14c的喉部位置的内径依次增大，即文丘里喉部内径14a<14b<14c，但不限于此。通过将该至少三个文丘里雾化喷头14a、14b、14c的喉部内径设置为各不相同，不同的文丘里雾化喷头14a、14b、14c可以与电磁阀8a、8b、8c和6a、6b、6c中不同电磁阀的开启来搭配实现更多的喷头组合。

常压压缩空气与增压压缩空气以及不同内径的文丘里雾化喷头14a、14b、14c可以形成产生油雾量大小不同的组合，文丘里喉部内径14a<14b<14c，根据越大压力差油雾量越大，文丘里雾化喷头内径越小流速越快压力差越大，可以得到一系列不同的排列组合。例如，常压模式B下的组合有：6a+14a；6b+14b；6c+14c；(6a+14a)+(6b+14b)；(6a+14a)+(6c+14c)；(6b+14b)+(6c+14c)等；增压模式A下的组合有：8a+14a；8b+14b；8c+14c；(8a+14a)+(8b+14b)；(8a+14a)+(8c+14c)、(8b+14b)+(8c+14c)等；又如，常压模式B和增压模式A下的相互组合有：(6a+14a)+(8a+14a)；(6a+14a)+(8b+14b)；(6a+14a)+(8c+14c)；(6b+14b)+(8a+14a)；(6b+14b)+(8b+14b)；(6b+14b)+(8c+14c)等，由排列组合关系可以得到一系列的实例不一一阐述。根据不同内径刀具需要不同的气雾和油雾量，利用以上的组合对应各种刀具进行加工，从而达到不同刀具加工要求。

当刀具内冷孔径为小孔径的刀具时，在进行切削加工过程中，只需要文丘里雾化喷头14a开启即可，此时常压模式B的常压压缩空气通过气体输送开关9进入过滤器10，空气经过过滤干燥后流经单向阀12，此时电磁阀6a开启，气体经过输气管51a到达文丘里雾化喷头14a，在喷头14a处油液被雾化成油雾15，进入到雾化室19中。雾化室19中的油雾15通过油雾输送管36进入到内冷刀具24或外冷喷嘴23喷射到切削加工区域。

当开启常压模式B在加工过程中油雾量过小时，可以开启增压模式A，此时增压压缩空气经过气体输送开关1到达过滤器2，空气经过过滤干燥，空气增压泵4开始工作，增压气体进入到气罐5中，气罐5中的增压气体流经过滤器7到达电磁阀8a，此时电磁阀8a开启，气体经过输气管52a到达文丘里雾化喷头14a处，此时喷头14a处的压差增大，使油雾量增大，并且同时增大了雾化室19内的压力，使内冷刀具24或外冷喷嘴23喷射到切削加工区域的油雾量和气压增大。

当刀具尺寸为大尺寸刀具时，此时，气体输送开关9开启，常压模式B的常压压缩空气进入过滤器10，空气经过过滤干燥后流经单向阀12，此时电磁阀6c开启，气体经过输气管51c输送管道到达文丘里雾化喷头14c，在喷头14c处油液被雾化成油雾15，进入到雾化室19中。

大尺寸刀具加工时，如果开启常压模式B在加工过程中油雾量与气压过小时，可以开启增压模式A，此时增压压缩空气经过气体输送开关1到达过滤器2，空气经过过滤干燥，空气增压泵4开始工作，增压气体进入到气罐5中，气罐5中的增压气体流经过滤器7到达电磁阀8c，此时电磁阀8c开启，气体经过输气管52c到达喷头14c处，此时喷头14c处的压差增大，使油雾量增大，并且同时增大了雾化室19内的压力，使内冷刀具24或外冷喷嘴23喷射到切削加工区域的油雾量和气压增大。

以上仅为几种情况下的运用举例说明，实际上还可以根据所需油雾量的大小，通过控制电磁阀8a、8b、8c和6a、6b、6c中不同电磁阀的开启来实现不同喷头组合，来满足不同刀具冷却润滑的油雾量需求。

电磁阀8a、8b、8c和6a、6b、6c与PLC 31相连接，PLC 31通过控制不同电磁阀的开启来实现不同喷头组合的模式。通过机床对应不同刀具内径的喷嘴模式，在机床进行换刀时发出信号给PLC 31，PLC 31来执行预先编译好的程序控制电磁阀的开启，来实现不同孔径的刀具润滑。

本装置中所有电磁阀的开关均由PLC自动控制，由于大直径内冷刀具24加工时导致气体压力及通气量不足的情况时，通过控制电磁阀6a、6b、6c和电磁阀8a、8b、8c开启的个数与组合情况可达到控制油雾量与气压的目的。

油雾15从雾化室19出来可分别经过油雾输送管36、内冷油雾输送开关20、内冷空心主轴21到达内冷刀具24进行内冷加工；或者油雾15从雾化室19出来可分别经过油雾输送管36、外冷油雾输送开关18通过油管到达外冷喷嘴23进行外冷加工；或者油雾15从雾化室19出来同时提供给内冷加工和外冷加工使用。

当使用MQL内冷冷却方式时，将油雾输送开关20打开，油雾通过内冷空心主轴21和内冷刀具24中，油雾从内冷刀具24出口喷出，实现冷却润滑的作用。当使用MQL外冷冷却方式时，将油雾输送开关18打开，最终油雾经过外冷喷嘴23到达外冷刀具37进行润滑冷却。当同时使用MQL内冷和外冷冷却方式时，将油雾输送开关18、20均打开，油雾通过内冷空心主轴21和内冷刀具24喷出，同时油雾经过外冷喷嘴23到达外冷刀具37。

进一步地，该系统还包括油箱29、油泵26和多个液位感应器28a、28b、28c，该多个液位感应器28a、28b、28c安装在该雾化室19内部，该油箱29和该油泵26通过油管38连接到该雾化室19，该PLC 31分别与该多个液位感应器28a、28b、28c和该油泵26电信号连接，该PLC 31根据该多个液位感应器28a、28b、28c感应到的液面位置判断该雾化室19内切削油30的量，进而控制该油泵26开启或停机以实现为该雾化室19自动加油。

油管38中还设置有电磁阀27和单向阀22，油箱29与电磁阀27、油泵26、单向阀22通过油管38连接到雾化室19。该PLC 31还与该电磁阀27电信号连接。在给雾化室19加油时，该PLC 31控制电磁阀27打开且控制油泵26启动。单向阀22可以防止雾化室19内的油液通过油管38倒流至油箱29。

本实施例中液位感应器为三个，三个液位感应器28a、28b、28c设置在在雾化室19中接近底部和接近隔板13之间。其中，液位传感器28a的位置最高，液位传感器28c的位置最低，液位传感器28b的位置介于液位传感器28a与液位传感器28c之间。根据液位传感器28a、28b、28c感应到的液面位置，当传感器28b收到液面信号时反馈给PLC 31，PLC 31控制油泵26开启自动加油。当传感器28a收到液面信号时反馈给PLC 31，PLC 31控制油泵26停止加油。当传感器28c收到液面信号时说明自动加油功能出现故障，需要进行停机处理。

为了系统安全，该系统还设置有安全排气阀16，安全排气阀16分别安装在气罐5及雾化室19的顶部。在气罐5及雾化室19内的压力超过上限时，安全排气阀16自动打开排气泄压，起到维护系统安全的作用。

在复杂件加工时，加工中心中的刀具大小规格及内冷孔径不一，所需油雾量和气量也不同，大尺寸刀具需要更多油雾和气量，小尺寸刀具反之，本系统能通过多种组合方式由PLC控制为加工过程中提供最佳的油雾量及气量供应方案，解决了当文丘里雾化喷头孔径小于刀具内冷孔时油雾量供应不足的问题，本系统和使用机床连接，智能更换运行模式，不需人工操作，提高了生产效率。另外增压装置带来一些优异的性能，克服离心力的作用，克服高速旋转流场，保证油雾在到达切削区之前不汇聚，在深孔及内腔加工时增压效果尤为显著。本系统还具有自动加油功能，油液量过少时能够自动加油。

[第二实施例]

如图3所示，本发明第二实施例提供的微量润滑油雾供应系统与第一实施例(图1)中的微量润滑油雾供应系统基本相同，不同之处在于，在本实施例中，该油液输送管33为一根，该油液输送管33的顶端设有至少三个分支管，该至少三个分支管分别与该至少三个文丘里雾化喷头14a、14b、14c的吸油口142连通，该至少三个分支管上均设有流量调节阀34。相较上述第一实施例，本实施例可以减少油液输送管33的数量，结构更简单。

本实施例的其余结构以及工作原理均与第一实施例相同，这里不再赘述。

上述实施方式只是发明的实施例，不是用来限制发明的实施与权利范围，凡依据本发明专利所申请的保护范围中所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，其特征在于，包括：

雾化室(19)，该雾化室(19)内装有切削油(30)，该雾化室(19)的内腔上部设有至少三个文丘里雾化喷头(14a、14b、14c)，每个文丘里雾化喷头(14a、14b、14c)具有进气口(141)、吸油口(142)和喷射出口(143)；

至少三根第一输气管(51a、51b、51c)，该至少三根第一输气管(51a、51b、51c)的一端均与压缩空气源连接，该至少三根第一输气管(51a、51b、51c)的另一端分别与该至少三个文丘里雾化喷头(14a、14b、14c)的进气口(141)连通；

至少三个第一控制阀(6a、6b、6c)，该至少三个第一控制阀(6a、6b、6c)分别设置在该至少三根第一输气管(51a、51b、51c)上以分别控制该至少三根第一输气管(51a、51b、51c)的导通与关断；

空气增压泵(4)和气罐(5)，该空气增压泵(4)的入口与压缩空气源连接，该空气增压泵(4)的出口与该气罐(5)连接，该空气增压泵(4)将压缩空气源的气体增压后储存到该气罐(5)中；

至少三根第二输气管(52a、52b、52c)，该至少三根第二输气管(52a、52b、52c)的一端均与该气罐(5)连接，该至少三根第二输气管(52a、52b、52c)的另一端分别与该至少三个文丘里雾化喷头(14a、14b、14c)的进气口(141)连通；

至少三个第二控制阀(8a、8b、8c)，该至少三个第二控制阀(8a、8b、8c)分别设置在该至少三根第二输气管(52a、52b、52c)上以分别控制该至少三根第二输气管(52a、52b、52c)的导通与关断；

油液输送管(33)，该油液输送管(33)的底端与该雾化室(19)的底部连通，该油液输送管(33)的顶端分别与该至少三个文丘里雾化喷头(14a、14b、14c)的吸油口(142)连通。

2.根据权利要求1所述的用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，其特征在于，该至少三个文丘里雾化喷头(14a、14b、14c)的喉部位置的内径各不相同。

3.根据权利要求1所述的用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，其特征在于，该雾化室(19)设有油雾出口(190)，该系统还包括：

油雾输送管(36)，该油雾输送管(36)的一端与该油雾出口(190)连接；

外冷油雾输送开关(18)和外冷喷嘴(23)，其中该油雾输送管(36)、该外冷油雾输送开关(18)和该外冷喷嘴(23)依次连接；

内冷油雾输送开关(20)、内冷空心主轴(21)和内冷刀具(24)，其中该油雾输送管(36)、该内冷油雾输送开关(20)、该内冷空心主轴(21)和该内冷刀具(24)依次连接。

4.根据权利要求1所述的用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，其特征在于，该至少三个第一控制阀(6a、6b、6c)和该至少三个第二控制阀(8a、8b、8c)均为电磁阀，该系统还包括：

压力传感器(32)，该压力传感器(32)用于检测该雾化室(19)内的油雾压力；

PLC(31)，该PLC(31)分别与该至少三个第一控制阀(6a、6b、6c)、该至少三个第二控制阀(8a、8b、8c)和该压力传感器(32)电信号连接，该PLC(31)根据该雾化室(19)内油雾压力的大小判断所需的油雾量，进而控制该至少三个第一控制阀(6a、6b、6c)和该至少三个第二控制阀(8a、8b、8c)中对应的电磁阀打开。

5.根据权利要求4所述的用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，其特征在于，该系统还包括油箱(29)、油泵(26)和多个液位感应器(28a、28b、28c)，该多个液位感应器(28a、28b、28c)安装在该雾化室(19)内部，该油箱(29)和该油泵(26)通过油管(38)连接到该雾化室(19)，该PLC(31)分别与该多个液位感应器(28a、28b、28c)和该油泵(26)电信号连接，该PLC(31)根据该多个液位感应器(28a、28b、28c)感应到的液面位置判断该雾化室(19)内切削油(30)的量，进而控制该油泵(26)开启或停机以实现为该雾化室(19)自动加油。

6.根据权利要求4所述的用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，其特征在于，该系统还包括：

第一进气管(41)，该第一进气管(41)的一端与压缩空气源连接，另一端分别与该至少三根第一输气管(51a、51b、51c)连接；

第二进气管(42)，该第二进气管(42)的一端与压缩空气源连接，另一端与该气罐(5)连接，该空气增压泵(4)设置在该第二进气管(42)上；

第三进气管(43)，该第三进气管(43)的一端与该气罐(5)连接，另一端分别与该至少三根第二输气管(52a、52b、52c)连接。

7.根据权利要求6所述的用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，其特征在于，该第一进气管(41)上设有气体输送开关(9)、过滤器(10)和电磁阀(11)，该第二进气管(42)上设有气体输送开关(1)、过滤器(2)和电磁阀(3)，该第三进气管(43)上设有过滤器(7)，该PLC(31)分别与该电磁阀(11)和该电磁阀(3)电信号连接。

8.根据权利要求1所述的用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，其特征在于，该油液输送管(33)为至少三根，该至少三根油液输送管(33)的底端均与该雾化室(19)的底部连通，该至少三根油液输送管(33)的顶端分别与该至少三个文丘里雾化喷头(14a、14b、14c)的吸油口(142)连通，该至少三根油液输送管(33)上均设有流量调节阀(34)。

9.根据权利要求1所述的用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，其特征在于，该油液输送管(33)为一根，该油液输送管(33)的顶端设有至少三个分支管，该至少三个分支管分别与该至少三个文丘里雾化喷头(14a、14b、14c)的吸油口(142)连通，该至少三个分支管上均设有流量调节阀(34)。

10.根据权利要求1所述的用于机械加工的微量润滑油雾供应系统，其特征在于，该雾化室(19)内固定有雾化隔板(13)，该雾化隔板(13)的中部开设有多个贯穿其上下表面的通孔(130)。