CN110774050A - 一种应用于套式面铣刀的微量润滑装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及了一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，该系统包括：微量润滑系统、无线测温系统和控制系统，所述微量润滑系统包括环形微量润滑喷嘴，所述环形微量润滑喷嘴套设于所述套式面铣刀的上方；所述无线测温系统设于所述套式面铣刀的刀杆上，用于测量套式面铣刀的温度并发送给所述控制系统；所述控制系统与所述无线测温系统和所述微量润滑系统电连接以根据套式面铣刀的温度控制环形微量润滑喷嘴的润滑流量。本发明通过微量润滑系统和无线测温系统的配合，实现在铣削过程中实时监测铣刀的温度变化，并根据温度的变化范围实时控制环形微量润滑喷嘴的给油流量，保证了对套式面铣刀的充分润滑。

Description

一种应用于套式面铣刀的微量润滑装置
技术领域
本发明涉及一种微量润滑技术领域，具体是一种应用于套式面铣刀的微量润滑装置。
背景技术
微量润滑是指润滑剂用量非常少的润滑工况，在切削中也叫做最小量润滑，是一种应用于金属加工的润滑方式。能有效减小刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦，防止粘结，延长刀具寿命，提高加工表面质量。微量润滑(MQL)技术将切削液的用量降低到微量的程度，显著降低切削液的使用成本，通过使用自然降解性高的合成酯类作为润滑剂，降低了切削液对环境和人体的危害；与干式切削相比，MQL引入了冷却润滑介质，使得切削过程的冷却润滑条件大大改善，磨损显著减小，有助于降低切削力、切削温度和刀具的磨损，提高了加工质量，是现代工业制造中不可缺少的一种润滑方式。
随着工业发展的速度不断加快，人们对加工的效率、质量和工作环境有了更高的要求。传统的微量润滑装置大部分都是对刀具的一个面进行润滑，很难实现润滑均匀，而且还会加剧刀具的磨损，无法满足对精加工的需要。传统的微量润滑装置不能根据刀具的工作温度来调整微量润滑喷嘴的流量，可能会因为刀具过热而损坏刀具或者喷嘴流量过大失去微量润滑的优势，无法满足实际需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，包括：微量润滑系统、无线测温系统和控制系统，所述微量润滑系统包括环形微量润滑喷嘴，所述环形微量润滑喷嘴套设于所述套式面铣刀的上方；所述无线测温系统设于所述套式面铣刀的刀杆上，用于测量套式面铣刀的温度并发送给所述控制系统；所述控制系统与所述无线测温系统和所述微量润滑系统电连接以根据套式面铣刀的温度控制环形微量润滑喷嘴的润滑流量。
优选地，所述环形微量润滑喷嘴通过固定杆固定在铣床上。
优选地，所述微量润滑系统还包括进油路，所述进油路上设有电磁阀，所述电磁阀与所述控制系统电连接。
更优选地，所述环形微量润滑喷嘴包括分流器、输油管和喷油嘴，所述分流器的进油口与所述进油路连接、出油口与所述输油管连接，所述输油管上连接有喷油嘴。
更优选地，所述环形微量润滑喷嘴还包括上盖板以及与上盖板适配的下盖板，所述上盖板上设有输油口，所述下盖板上分布有喷油嘴，所述输油管通过输油口与喷油嘴连接。
更优选地，所述下盖板在前后左右四个方向上各分布四个喷油嘴，每四个喷油嘴与相应的输油口相连接。
优选地，所述无线测温系统包括无线发射装置、测温装置、测温装置支架和薄膜热电偶，所述测温装置安装于所述测温装置支架内，所述无线发射装置固定在测温装置支架表面，所述测温装置支架内设有CPU模块安装室，所述薄膜热电偶贴于套式面铣刀刀柄表面，另一端插头与安装于所述CPU模块安装室内的CPU模块相连。
更优选地，所述测温装置包括测温装置上盖板和测温装置下盖板，所述测温装置下盖板上设有热电偶过线孔；所述测温装置支架包括测温支架装置上端面、测温装置支架下端面，所述测温装置上盖板与所述测温装置支架上端面相连接，所述测温装置下盖板与所述测温装置支架下端面相连接，所述测温装置支架还开设有过线槽和电源安装室，所述CPU模块安装室内安装有测温装置单片机，所述薄膜热电偶通过热电偶过线孔与所述测温装置单片机连接，所述测温装置单片机通过过线槽与安装于所述电源安装室的测温装置电源连接。
更优选地，所述测温装置支架上端面上开有第一过线槽和第二过线槽，所述第一过线槽用于连接测温装置电源和测温装置单片机，所述第二过线槽中间开有通孔用于连接测温装置单片机和无线发射装置。
优选地，所述控制系统包括单片机和无线接收模块，所述无线接收模块用于接收来自所述无线发射装置的温度信息并处理，所述单片机用于根据所述温度信息控制电磁阀的开度，实现微量润滑流量的控制。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
(1)通过环形微量润滑喷油嘴，实现对套式面铣刀各个方向的润滑，提高了润滑质量，适用范围广。
(2)加工过程中，实现了对套式面铣刀工作温度的实时测量，并且，可以根据套式面铣刀的温度调节微量润滑喷油嘴的喷流量，避免实际加工过程中微量润滑不足和过量的问题。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明中的环形微量润滑装置、无线测温机构和套式面铣刀装配结构示意图。
图3为本发明中的环形微量润滑装置等轴测视结构示意图。
图4为本发明中的环形微量润滑装置底部结构示意图。
图5为本发明中的无线测温机构的前、后面结构示意图。
图6为本发明中的测温装置上盖板和下盖板结构示意图。
图7为本发明中的测温装置支架上端面和下端面结构示意图。
图8为本发明中的无线测温机构的剖面结构示意图。
图中：1-套式面铣刀、2-环形微量润滑喷嘴、3-无线测温机构、4-固定杆、5-无线测温接收器、6-单片机控制系统、7-单片机、8-USB接口、9-微量润滑系统、10-电磁阀门、11-油气出口、12-铣床、13-进油口、14-薄膜热电偶、15-输油口、16-输油管、17-分流器、18-上盖板、19-下盖板、20-喷油嘴、21-测温装置支架后面、22-测温装置支架前面、23-后面紧固螺母、24-无线发射模块、25-前面紧固螺母、26-测温装置下盖板、27-下盖板螺纹孔、28-热电偶过线孔、29-测温装置上盖板、30-上盖板螺纹孔、31-CPU模块安装室、32-电源安装室、33-测温装置支架下端面螺纹孔、34-环形通孔、35-过线槽二、36-过线槽一、37-紧固螺栓、38-测温装置电源、39-测温装置支架上端面螺纹孔、40-测温装置单片机、41-薄膜热电偶插头、42-测温装置支架下端面、43-测温装置支架上端面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本专利申请的技术方案作进一步详细地说明。
如图1所示的一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，主要包括：固定在铣床12上的环形微量润滑喷嘴2、设置在套式面铣刀1刀杆上的无线测温机构3和接收来自无线测温机构3的无线测温数据并控制环形微量润滑喷嘴润滑流量的单片机控制系统6。优选在微量润滑给油路上设置电磁阀门10并通过单片机控制系统6实现控制。单片机控制系统6包括单片机7和无线测温接收器5，单片机7可采用STC89C52型号的单片机。
如图2所示，环形微量润滑喷嘴2通过固定杆4和铣床12固定，油气通过进油口13进入环形微量润滑喷嘴2，套式面铣刀1上安装有薄膜热电偶14来测量套式面铣刀1的工作温度，套式面铣刀刀杆上安装有无线测温机构3。
如图3所示，分流器17将油气路分成四个油路，四个输油管16接入环形微量润滑喷嘴2的上盖板18，通过输油口15分别和十六个喷油嘴20相连接。
如图4所示，下盖板19上分布有十六个喷油嘴20，下盖板19向内下方倾斜一定角度，使喷嘴对准套式面铣刀1。
如图5所示，测温装置支架前面22上开有凹槽，凹槽内分布四个前面紧固螺母25，用于把无线测温机构3固定在刀柄上，凹槽内安装有无线发射模块24用于发射温度信息，测温装置支架后面21上开有凹槽，凹槽内分布四个后面紧固螺母23，同样用于把无线测温机构3固定在刀柄上。无线测温接收器5和无线发射模块24可采用nRF905射频芯片。
如图6所示，测温装置上盖板29上开有对称布置的两个上盖板螺纹孔30，利用螺栓和测温装置支架上端面42连接，测温装置下盖板26上开有对称布置的两个下盖板螺纹孔27，在与CPU模块安装室31相对应的位置开有热电偶过线孔28，用于实现薄膜热电偶14和测温装置单片机40相连。
如图7所示，测温装置支架上端面43上开有对称布置的两个测温装置支架上端面螺纹孔39，用于和测温装置上盖板29连接，测温装置支架下端面42上开有对称布置的两个测温装置支架下端面螺纹孔33，用于和测温装置下盖板26连接，测温装置支架内部分别开有CPU模块安装室31、电源安装室32和环形通孔34。
测温装置支架上端面43上开有过线槽一36和过线槽二35，过线槽一36用于连接测温装置电源38和测温装置单片机40，过线槽二35中间开有通孔用于测温装置单片机40和无线发射模块24连接。
如图8所示，紧固螺栓37将套式面铣刀1安装在刀柄上，薄膜热电偶14通过热电偶过线孔28把薄膜热电偶插头41连接于测温装置单片机40，测温装置电源38通过过线槽一36和测温装置单片机40连接。
需要说明的是，本发明提供了一种实现润滑及控制整个工作流程的闭环控制系统，该闭环控制系统主要解决了对刀具工作温度的实时测量，根据测量数值通过控制系统控制微量润滑系统的润滑流量。该闭环控制系统包括测温系统、控制系统和微量润滑系统。
以下结合本发明对该闭环控制系统进行详述：
在工作时，套式面铣刀1在铣削过程中会产生高温，设置在套式面铣刀1刀杆上的无线测温机构3会测得套式面铣刀1的工作温度，通过无线发射模块24将工作温度传输给单片机控制系统6。
单片机控制系统6上的无线测温接收器5接收套式面铣刀1的工作温度，单片机控制系统6根据工作温度的数值大小控制微量润滑系统9。如果工作温度在合理范围内，则微量润滑系统9正常润滑；如果工作温度大于合理范围，则微量润滑系统9随着工作温度的增大而增大润滑流量。
微量润滑系统9的电磁阀门10受单片机控制系统6的控制，电磁阀门10控制环形微量润滑喷嘴2的喷流量，喷流量变大时，铣刀润滑状况变好，产生的热量变少，温度下降。这样的闭环控制系统就可以根据刀具的温度数值调整刀具的润滑状况，延长了刀具的使用寿命，提高了加工质量。
上面对本专利申请的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，包括：微量润滑系统、无线测温系统和控制系统，所述微量润滑系统包括环形微量润滑喷嘴，所述环形微量润滑喷嘴套设于所述套式面铣刀的上方；所述无线测温系统设于所述套式面铣刀的刀杆上，用于测量套式面铣刀的温度并发送给所述控制系统；所述控制系统与所述无线测温系统和所述微量润滑系统电连接以根据套式面铣刀的温度控制环形微量润滑喷嘴的润滑流量。
2.根据权利要求1所述的一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，其特征在于，所述环形微量润滑喷嘴通过固定杆固定在铣床上。
3.根据权利要求1所述的一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，其特征在于，所述微量润滑系统还包括进油路，所述进油路上设有电磁阀，所述电磁阀与所述控制系统电连接。
4.根据权利要求3所述的一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，其特征在于，所述环形微量润滑喷嘴包括分流器、输油管和喷油嘴，所述分流器的进油口与所述进油路连接、出油口与所述输油管连接，所述输油管上连接有喷油嘴。
5.根据权利要求4所述的一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，其特征在于，所述环形微量润滑喷嘴还包括上盖板以及与上盖板适配的下盖板，所述上盖板上设有输油口，所述下盖板上分布有喷油嘴，所述输油管通过输油口与喷油嘴连接。
6.根据权利要求5所述的一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，其特征在于，所述下盖板在前后左右四个方向上各分布四个喷油嘴，每四个喷油嘴与相应的输油口相连接。
7.根据权利要求1所述的一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，其特征在于，所述无线测温系统包括无线发射装置、测温装置、测温装置支架和薄膜热电偶，所述测温装置安装于所述测温装置支架内，所述无线发射装置固定在测温装置支架表面，所述测温装置支架内设有CPU模块安装室，所述薄膜热电偶贴于套式面铣刀刀柄表面，另一端插头与安装于所述CPU模块安装室内的CPU模块相连。
8.根据权利要求7所述的一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，其特征在于，所述测温装置包括测温装置上盖板和测温装置下盖板，所述测温装置下盖板上设有热电偶过线孔；所述测温装置支架包括测温支架装置上端面、测温装置支架下端面，所述测温装置上盖板与所述测温装置支架上端面相连接，所述测温装置下盖板与所述测温装置支架下端面相连接，所述测温装置支架还开设有过线槽和电源安装室，所述CPU模块安装室内安装有测温装置单片机，所述薄膜热电偶通过热电偶过线孔与所述测温装置单片机连接，所述测温装置单片机通过过线槽与安装于所述电源安装室的测温装置电源连接。
9.根据权利要求8所述的一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，其特征在于，所述测温装置支架上端面上开有第一过线槽和第二过线槽，所述第一过线槽用于连接测温装置电源和测温装置单片机，所述第二过线槽中间开有通孔用于连接测温装置单片机和无线发射装置。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种应用于套式面铣刀的微量润滑系统，其特征在于，所述控制系统包括单片机和无线接收模块，所述无线接收模块用于接收来自所述无线发射装置的温度信息并处理，所述单片机用于根据所述温度信息控制电磁阀的开度，实现微量润滑流量的控制。
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