CN112405111B - 一种内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统及方法 - Google Patents

一种内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统及方法 Download PDF

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Abstract

本公开提供一种内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统及方法，涉及铣削润滑领域，包括：视觉系统，获取工件的实时铣削深度并发送至润滑方式控制器处理；润滑系统，包括内冷系统和外冷系统，共同通过换向装置接入切削液供应源；润滑方式控制器，与视觉系统、润滑系统分别通信，依据设定铣削深度阈值和视觉系统获取数据控制换向装置动作，调整切换内冷系统或外冷系统工作；通过对机床进行铣削深度的数据采集，将铣削深度的数据传输至控制中心进行数据的分析处理，并会根据一开始设定好的内冷外冷切换阈值进行比较，得出此时机床加工工况下最适宜的冷却润滑方式，控制中心根据得到的结果来控制内冷外冷系统，实现内冷外冷冷却润滑方式的智能切换。

Description

一种内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统及方法
技术领域
本公开涉及铣削润滑领域，特别涉及一种内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
在机械加工中。铣床加工中心所采用的冷却润滑方式有内冷的冷却润滑方式、外冷的冷却润滑方式。内冷的冷却润滑方式一般是切削液由切削液供给系统供给，经过切削液管道流入机床主轴的旋转接头，由旋转接头流入机床主轴的内冷管道，将切削液传输至刀具上的内冷管道，实现刀具在切削加工过程中的冷却润滑。内冷的冷却润滑方式能够满足铣削深度较大的孔、凹槽等加工工况的冷却润滑。但他的缺点在于只适用于特定加工工况下的切削加工，并且因为内冷系统为机床自带的系统，价格较为昂贵，在加工不需要内冷的工况时，会造成经济上的浪费。外冷的冷却润滑方式包括浇筑式、微量润滑技术。浇筑式一般由切削液供给系统供给切削液，经过外冷管道流入外冷喷嘴，从外部对刀具—工件的加工区域进行冷却润滑。这种方式的冷却润滑能够很好的起到对加工区域进行冷却润滑作用，还能够起到排屑、清洗刀具的作用。浇筑式的冷却润滑方式相比于内冷的冷却润滑方式，他不能够满足铣削深度较大的孔、凹槽等加工工况的冷却润滑。此外这种方式的切削液有效冷却润滑率很低，浪费大量的切削液，这样不单单会造成经济损失，因为切削液中含有危害人体健康的物质，所以还会影响操作人员的生命健康。
微量润滑技术(MQL)在机械加工领域中相比于传统的浇筑式外冷冷却润滑方式，更加适应了绿色制造和可持续发展的理念。它是指将微量的润滑液、水和具有一定压力的气体混合雾化后，喷射到切削区起到冷却润滑作用的一种技术。水和高压气体起到冷却作用，油起到润滑切削区、延长刀具寿命的作用。
微量润滑技术作为一种绿色的准干式加工技术，具有如下优势：
(1)作为一种有效的绿色制造技术，加工中无须更换MQL油，只需定期在压缩气体中混入，即添加微量的无公害润滑袖。而在整个运行过程中，无废液排出。所产生油雾在经过设备净化处理后，可以直接排放，从而有效地避免了工业生产对环境的污染。
(2)改善刀具切削条件，抑制及降低了加工过程中产生的切削热，提高了刀具寿命。切削液以高速雾粒供给，增加了润滑剂的渗透性，提高了冷却润滑效果，改善了工件的表面加工质量。
(3)实施MQL技术，对润滑介质的消耗量极低，一般情况下每小时的梢耗量仅为0.05-0.1L。相比之下，传统湿式加工每小时乳化液的消耗量大约为1000L、前者的实际切削液用量仅为传统情况下的万分之一，从而大大降低了冷却液成本。
微量润滑供给系统大体上可分为单通道式和双通道式两大类。两者的区别是空气和润滑油混合形成气溶胶的位置不同，即根据对微量切削液的传输、雾化的差别而被分成两种形式。其中单通道式的特点为:空气和润滑油在发生设备内已经混合成气溶胶，随后气溶胶通过喷头内部的轨道被输送到加工区域。而双通道式的特点为：空气和润滑油在不同的轨道内被输送到加工轴头附近的混合腔内，形成气溶胶，随后被输送到加工区域。与双通道系统相比，单通道系统虽然更便于制造，但在输送冷却润滑油雾时，特别是在具有强烈离心作用下的旋转主轴中时油雾易被分散，这常常导致加工区油雾分布不均匀，从而影响加工质量。而双通道式的微量润滑系统，因为在气溶胶形成后，被输送到加工区域的距离比较近，其润滑液滴相比单通道式更加细小，润滑效果将更好，所以应用范围更加广泛。微量润滑技术具有较高的切削液利用率，对环境污染较小。但他和浇筑式一样，在加工铣削深度较大的孔、凹槽等工况下，仍存在对加工区域冷却润滑不充分的问题。对于内冷和外冷的冷却润滑方式的改进，目前研究者已经取得了很大的进展，但在应用是仍然存在着很多不足之处。
现有装置虽然在资源的节约、润滑的性能等方面做出了突出贡献，但在机床上同时加工具有深度较大的孔和深度较小的凹槽的工件时，外冷仍然存在冷却润滑不充分的问题。采用内冷机床仍然存在不经济的问题。研究者想到通过改变刀具的刀柄结构，可以在保持原有的外冷润滑方式机构不变的同时将外冷转化为内冷。当实际加工工况需要内冷润滑方式时，可以通过转换刀柄将外冷转化为内冷，在机床保持具有外冷的条件下，使其具有内冷的冷却润滑方式。以满足实际加工工况的需求。现在研究者已经进行了这方面的研究，并取得了显著的成果。
目前虽然实现了由外冷的冷却润滑方式转换为内冷的冷却润滑方式，让机床具备了内冷的冷却润滑方式和外冷的冷却润滑方式，并且可以通过特殊结构实现外冷和内冷的转换。既满足加工深度较大的孔、凹槽等工件又满足加工深度较小的孔或加工平面等工件时的冷却润滑需求。然而，在实际机床加工时，操作人员需要根据自己的经验，判断此时的加工工况需要何种冷却润滑方式，来进行内冷和外冷的冷却润滑方式的转换，有较大的局限性。更进一步的，这些发明的内冷和外冷的冷却润滑方式的转换需要人工进行，未能实现内冷和外冷的智能切换。浪费了较大的人力资源。
发明内容
本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统及方法，通过对机床进行铣削深度的数据采集，将铣削深度的数据传输至控制中心进行数据的分析处理，并会根据一开始设定好的内冷外冷切换阈值进行比较，得出此时机床加工工况下最适宜的冷却润滑方式，控制中心根据得到的结果来控制内冷外冷系统，实现内冷外冷冷却润滑方式的智能切换。
本公开的第一目的是提供一种内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统，采用以下技术方案：
包括：
视觉系统，获取工件的实时铣削深度并发送至润滑方式控制器处理；
润滑系统，包括内冷系统和外冷系统，共同通过换向装置接入切削液供应源；
润滑方式控制器，与视觉系统、润滑系统分别通信，依据设定铣削深度阈值和视觉系统获取数据控制换向装置动作，调整切换内冷系统或外冷系统工作；
当外冷系统工作时，使外冷系统的喷头装置喷射出的液滴撞击热源表面后沿热源表面铺展成液膜。
进一步地，所述视觉系统包括图像采集装置和云台，图像采集装置安装在能够自稳定的云台上，图像采集装置用于安装在机床上并获取工件的实时铣削深度图像。
进一步地，所述换向装置包括换向底座，换向底座内部设有换向通道，换向通道入口通过管路对接切削液供应源，换向通道的第一出口连通内冷系统，换向通道的第二出口连通外冷系统，换向通道内安装有换向块，换向块能够通过转动封堵第一出口和/或第二出口。
进一步地，所述换向底座安装有调压结构和泄压结构，调压结构和泄压结构均连通换向通道。
进一步地，所述外冷系统包括喷头装置、伸缩臂模块和喷头角度模块，所述喷头装置通过喷头角度模块安装在伸缩臂模块上，喷头装置能够通过伸缩臂模块改变与工件的相对位置和通过喷头角度模块改变喷头装置输出端朝向。
进一步地，所述伸缩臂模块包括伸缩臂支架、X轴动作臂、Y轴动作臂和Z轴动作臂，X轴动作臂通过Z轴动作臂安装在伸缩臂支架上，Y轴动作臂安装在伸缩臂支架上，喷头角度模块通过磁力安装在Y轴动作臂的输出端。
进一步地，所述喷头装置包括气管、液管和气液管，气管一端连通气源，另一端连通气液管且轴线与气液管轴线呈设定夹角，液管一端通过换向装置连通切削液供应源，另一端与气液管同轴对接，气液管内部形成气液混合腔，气液混合腔通过气液管远离液管一端的开口连通外部。
进一步地，所述喷头角度模块包括第一转动模块和第二转动模块，喷头装置安装在第二转动模块输出端，第二转动模块安装在第一转动模块输出端，用于改变喷头装置输出端朝向，以使喷头装置喷射出的液滴撞击热源表面后沿热源表面铺展成液膜。
本公开的第二目的是提供一种内冷外冷切换的铣削微量润滑方法，利用如上所述的内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统，包括以下步骤：
包括以下步骤：
视觉系统获取工件的实时铣削深度图像传输至润滑方式控制器进行处理；
依据润滑方式控制器的铣削深度设定阈值，判断此时工况的润滑方式并控制换向装置动作，使内冷系统或外冷系统工作；
内冷系统将润滑液输送至刀具的内冷管道，循环换热实现冷却润滑；
外冷系统将润滑液混合气体后通过喷嘴装置喷射至工件加工位置，实现冷却润滑。
进一步地，外冷系统输出的液滴撞击热源表面后沿热源表面铺展成液膜，对热源表面进行换热。
与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：
(1)通过对机床进行铣削深度的数据采集，将铣削深度的数据传输至控制中心进行数据的分析处理，并会根据一开始设定好的内冷外冷切换阈值进行比较，得出此时机床加工工况下最适宜的冷却润滑方式，控制中心根据得到的结果来控制内冷外冷系统，实现内冷外冷冷却润滑方式的智能切换；
(2)润滑方式控制中心根据此时铣削工况下最适宜的冷却润滑方式，能够向电机控制中心发出相应的润滑方式信号，电机控制中心通过控制脉冲信号的数量来控制换向装置中步进电机的角度转动，实现内冷和外冷的智能切换；
(3)通过调节调压手柄1来调节调压弹簧1的预紧力，可以调节减压口的切削液压力，即内冷通道和外冷通道的压力；通过调节调压弹簧2的预紧力来调节此时的切削液的压力，即溢流压力。通过调节溢流压力，可以使得溢流压力小于换向装置所能承受的最大压力。能够对系统起到保护作用；
(4)在系统的外冷机构的喷头气液管路中，对所选定的喷头气液管路内的液滴雾化进行了较为详细的力学分析以及对雾化后的液滴到达工件表面时的有效液滴占比进行了计算分析，选择最为合适的喷头结构；
(5)系统的外冷机构的伸缩臂模块可以实现在X、Y、Z三个方向上的位置移动，喷头角度模块可以实现绕Y轴、Z轴的角度转动；内冷外冷为智能切换，不需要工作人员在机床工作过程中进行内冷外冷人工切换，较大的节省了劳动力。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为实施例1、2中微量润滑智能喷头系统在内冷外冷铣削机床上分布图；
图2为实施例1、2中视觉系统的总体结构图；
图3为实施例1、2中内冷外冷智能切换的简图；
图4为实施例1、2中换向装置爆炸视图；
图5(a)为实施例1、2中换向装置正视图；图5(b)为实施例1、2中换向装置侧视图；图5(c)为实施例1、2中换向装置俯视图；
图6为实施例1、2中换向装置内部装配图；
图7(a)为实施例1、2中换向块正视图；图7(b)为实施例1、2中换向块侧视图；图7(c)为实施例1、2中换向块俯视图；
图8为实施例1、2中换向装置上座的底面视图；
图9为实施例1、2中换向装置下座的俯视图；
图10为实施例1、2中换向装置上座的底面视图；
图11为实施例1、2中外冷装置的整体结构图；
图12为实施例1、2中伸缩臂模块结构图；
图13为实施例1、2中伸缩臂爆炸图；
图14为实施例1、2中喷头角度模块的爆炸图；
图15为实施例1、2中喷头支架的装配图；
图16为实施例1、2中喷头第一基座左基座的装配图；
图17(a)为实施例1、2中喷头角度模块的主视图；
图17(b)为实施例1、2中喷头角度模块的侧视图；
图17(c)为实施例1、2中喷头角度模块的俯视图；
图18为实施例1、2中喷头装置的装配图；
图19为实施例1、2中微量润滑智能喷头系统的信息传输框图；
图20(a)为实施例1、2中换向块转动0°或360°时的换向装置工作状态；
图20(b)为实施例1、2中换向块转动90°时的换向装置工作状态；
图20(c)为实施例1、2中换向块转动180°时的换向装置工作状态；
图20(d)为实施例1、2中换向块转动270°时的换向装置工作状态；
图21(a)为实施例1、2中换向装置进行减压前的工作原理图；
图21(b)为实施例1、2中换向装置进行减压的工作原理图；
图21(c)为实施例1、2中换向装置进行溢流的工作原理图；
图22(a)为实施例1、2中喷头气液管路的形式一；
图22(b)为实施例1、2中喷头气液管路的形式二；
图22(c)为实施例1、2中喷头气液管路的形式三；
图23为实施例1、2中喷头气液管路破碎雾化的流程图；
图24为实施例1、2中切削液滴的受力情况图；
图25为实施例1、2中喷头气液管路伯努利方程截取截面图；
图26(a)为实施例1、2中切削液滴的受力分析图；
图26(b)为实施例1、2中切削液滴所受粘滞力方向分析图；
图27为实施例1、2中喷嘴与工件的位置关系图；
图28为实施例1、2中喷雾液滴概率密度分布图。
图中，I视觉系统、II内冷系统、III外冷系统、II-1外冷切削液储存装置、II-2换向装置；外冷压缩空气储存装置III-1。
I-1视觉系统包含相机、I-2照明装置、I-3自稳定云台、I-4图像采集控制中心、I-5图像采集控制中心无线传输装置、I-6润滑方式控制中心、I-7润滑方式控制中心无线传输装置、I-8电机控制中心、I-9电机控制中心无线传输装置、I-10支架、I-11视觉系统螺栓。
II-2-1换向装置上座、II-2-2换向装置下座、II-2-3换向块、II-2-4调节套筒1、II-2-5调节套筒2、II-2-6调压螺母1、II-2-7调压螺母2、II-2-8调节螺丝1、II-2-9调节螺丝2、II-2-10弹簧座1、II-2-11弹簧座2、II-2-12调压弹簧1、II-2-13调压弹簧2、II-2-14弹簧底座1、II-2-15弹簧底座2、II-2-16阀芯1、II-2-17阀芯2、II-2-18换向电机、II-2-3-1换向块轴承、II-2-2-1换向装置螺栓垫片、II-2-2-2换向装置螺栓、II-2-18-1向电机螺栓垫片、II-2-18-2换向电机螺栓、II-2-18-3换向电机联轴器。
II-2-2-3换向装置螺栓孔、A内冷装置管道、B外冷装置管道、II-2-18-4换向电机螺栓孔、III-2-1X、Y、Z伸缩臂模块、III-2-2喷头角度模块、III-2-1-1X方向伸缩臂、III-2-1-2Y方向伸缩臂、III-2-1-3Z方向伸缩臂、III-2-1-4X与Z方向伸缩臂连接器、III-2-1-5Z与Y方向伸缩臂连接器、III-2-1-6X方向伸缩臂电机、III-2-1-7Y方向伸缩臂电机、III-2-1-8Z方向伸缩臂电机、
III-2-1-1-1伸缩臂壁支架、III-2-1-1-2伸缩臂端盖、III-2-1-1-3移动滑块、III-2-1-1-4丝杠、III-2-1-1-5螺栓、III-2-1-1-6联轴器、III-2-1-1-7联轴器螺栓、III-2-1-1-8丝杠通过丝杠轴承、III-2-1-1-9支架垫片、III-2-1-1-10支架螺栓、
III-2-2-1喷头第一基座右基座、III-2-2-2喷头第一基座左基座、III-2-2-3喷头第二基座右基座、III-2-2-4喷头第二基座左基座、III-2-2-5喷头支架、III-2-2-6喷头装置、III-2-2-7第一基座电机、III-2-2-8第二基座电机、III-2-2-9喷头第一基座螺栓、III-2-2-10喷头第二基座螺栓、III-2-2-11第一基座轴承、III-2-2-12支架轴承、III-2-2-13第一基座螺栓、III-2-2-14第二基座螺栓、III-2-2-15第一基座联轴器、III-2-2-16第二基座联轴器、III-2-2-6-1喷头外壳、III-2-2-6-2喷头气液管路。
1切削液储液罐、2液压泵、3调压阀、4节流阀、5溢流阀、6切削液回收箱、7空气压缩机、8过滤器、9储气罐、10压力表、11调压阀、12节流阀、13溢流阀、14压缩空气回收箱。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步地说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
正如背景技术中所介绍的，现有技术中内冷和外冷的冷却润滑方式的转换需要人工进行，未能实现内冷和外冷的智能切换；针对上述问题，本公开提出了一种内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统及方法。
实施例1
本公开的一种典型的实施方式中，如图1-图28所示，提出了一种内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统。
该系统在机床上的分布如图1所示，该系统包括视觉系统I、外冷系统III。
所述视觉系统I用于对机床刀具铣削状态进行实时监测，采集刀具铣削加工工件的实时铣削深度图像，并通过无线传输装置将采集到刀具铣削加工工件的实时铣削深度图像传输给控制系统；
视觉系统的总体结构如图2所示，视觉系统包含相机I-1、照明装置I-2、自稳定云台I-3、图像采集控制中心I-4和图像采集控制中心无线传输装置I-5。在自稳定云台I-4上还安装有润滑方式控制中心I-6、润滑方式控制中心无线传输装置I-7、电机控制中心I-8、电机控制中心无线传输装置I-9和支架I-10。所述自稳定云台I-3通过视觉系统螺栓I-11连接，安装在喷头第二基座左基座III-2-2-4；所述相机I-1、图像采集控制中心I-4上，所述照明装置I-2安装在相机I-1的上方，所述图像采集控制中心无线传输装置I-5安装在图像采集控制中心I-4上。
所述相机I-1用来拍摄刀具铣削加工工件的实时图像，目的是采集到刀具的铣削深度信息。所述照明装置I-2用于照亮工况，目的是使相机I-1拍摄的图片更加清晰，也可以满足在黑暗的工况下进行图片拍摄。所述自稳定云台I-3可以自动的调整相机I-1的绝对水平姿态，在适当的摆幅下能实现相机I-1的高度稳定。使相机I-1时时保持与目标物的相对稳定状态，从而保证了拍摄图像的稳定。所述图像采集控制中心I-4一方面会通过图像采集控制中心无线传输装置I-5来接收润滑方式控制中心I-6发出的启动拍摄指令，会使其控制相机I-1进行图像拍摄；另一方面用来储存由相机I-1拍摄而来的图像信息，并将其经由图像采集控制中心无线传输装置I-5通过无线传输至润滑方式控制中心I-6。
所述润滑方式控制中心I-6安装在自稳定云台I-3上，通过润滑方式控制中心无线传输装置I-7接收刀具铣削加工工件的实时图像，润滑方式控制中心I-6通过分析处理刀具铣削加工工件的实时图像，得到刀具的实时铣削深度数据。润滑方式控制中心I-6里设有内冷外冷润滑方式转换的铣削深度阈值。润滑方式控制中心I-6会把得到刀具的实时铣削深度数据与设定好的铣削深度阈值进行比较，根据比较结果得到此时加工工况下的润滑方式，并将此结果通过润滑方式控制中心无线传输装置I-7以模拟信号量的形式传输给电机控制中心I-8。
所述电机控制中心I-8安装在自稳定云台I-3上，通过电机控制中心无线传输装置I-9接受到润滑方式控制中心I-6发出的含有此时铣削工况下所需要的润滑方式的模拟信号量，电机控制中心I-8会对其进行分析处理，通过电机控制中心无线传输装置I-9将其以控制脉冲信号数量的方式来进行对换向装置中的换向电机II-2-18进行角度调控，换向电机II-2-18通过控制换向装置II-2内的换向块II-2-3的角度，进而实现了对切削液流向内冷装置管道A还是外冷装置管道B的切换，实现对内冷外冷系统进行切换，从而实现了针对此时机床对工件铣削工况下最适宜的润滑方式的转换。
所述内冷系统II、外冷系统III用于执行控制系统所发出的内冷和外冷转换命令的机构。内冷系统包含内冷外冷切削液储存装置II-1、换向装置II-2、内冷装置II-3。外冷系统包含内冷外冷切削液储存装置II-1、外冷压缩空气储存装置III-1、换向装置II-2、外冷装置III-2。
所述内冷外冷切削液储存装置II-1用于把切削液通过换向装置II-2运输至内冷装置II-3和外冷装置III-2，外冷压缩空气储存装置III-1用于把压缩气体通过管路传输至外冷装置III-2。如图3所示内冷外冷切削液储存装置II-1包含切削液储液罐1、液压泵2、调压阀3、节流阀4、溢流阀5和切削液回收箱6。外冷压缩空气储存装置III-1包含空气压缩机7、过滤器8、储气罐9、压力表10、调压阀11、节流阀12、溢流阀13和压缩空气回收箱14。
所述换向装置II-2的爆炸图如图4所示。换向装置II-2是内冷外冷系统中用于实现控制系统所发出的内冷和外冷切换命令的装置，通过管路将切削液从内冷外冷切削液储存装置II-1传输至自身。换向装置II-2的三视图如图5所示。该装置包含换向装置上座II-2-1、换向装置下座II-2-2、换向块II-2-3、调节套筒1II-2-4、调节套筒2II-2-5、调压螺母1II-2-6、调压螺母2II-2-7、调节螺丝1II-2-8、调节螺丝2II-2-9、弹簧座1II-2-10、弹簧座2II-2-11、调压弹簧1II-2-12、调压弹簧2II-2-13、弹簧底座1II-2-14、弹簧底座2II-2-15、阀芯1II-2-16、阀芯2II-2-17和换向电机II-2-18。
换向装置II-2的内部装配如图6所示，换向块II-2-3的三视图如图7所示，换向装置上座II-2-1的底面视图如图8所示，换向装置下座II-2-2的顶面和底面视图如图9、10所示。换向块II-2-3通过换向块轴承II-2-3-1安装在换向装置上座II-2-1与换向装置下座II-2-2内。换向装置上座II-2-1、换向装置下座II-2-2通过换向装置螺栓垫片II-2-2-1、换向装置螺栓II-2-2-2、换向装置螺栓孔II-2-2-3连接在一起；调节套筒1II-2-4、调节套筒2II-2-5上具有螺纹，通过螺纹连接安装在换向装置上座II-2-1；调压螺母1II-2-6、调压螺母2II-2-7分别安装在调节套筒1II-2-4、调节套筒2II-2-5上；调节螺丝1II-2-8、弹簧座1II-2-10、调压弹簧1II-2-12依次安装在调节套筒1II-2-4内，并将调压弹簧1II-2-12末端安装在弹簧底座1II-2-14上，并与阀芯1II-2-16连接；调节螺丝2II-2-9、弹簧座2II-2-11、调压弹簧2II-2-13依次安装在调节套筒2II-2-5内，并将调压弹簧2II-2-13末端安装在弹簧底座2II-2-15上，并与阀芯2II-2-17连接。
调节套筒1II-2-4、调压螺母1II-2-6、调节螺丝1II-2-8、弹簧座1II-2-10、调压弹簧1II-2-12、弹簧底座1II-2-14和阀芯1II-2-16在换向装置上座II-2-1腔体内形成了切削液减压装置，通过调节调节螺丝1II-2-8的预紧力来调节腔体内切削液的压力；调节套筒2II-2-5、调压螺母2II-2-7、调节螺丝2II-2-9、弹簧座2II-2-11、调压弹簧2II-2-13、弹簧底座2II-2-15和阀芯2II-2-17在换向装置上座II-2-2内形成了切削液溢流装置，通过调节螺丝2II-2-9的预紧力来控制腔体内切削液的最大压力，对换向装置起到保护作用。
所述换向电机II-2-18为步进电机，通过换向电机螺栓垫片II-2-18-1、换向电机螺栓II-2-18-2、换向电机螺栓孔II-2-18-3安装在换向装置下座外侧。换向电机II-2-18通过换向电机联轴器II-2-18-3与换向块II-2-3的一端进行连接。换向电机II-2-18作为电机控制中心I-8的执行机构，通过接收脉冲信号的数量进行角度转动。换向电机II-2-18为换向块II-2-3提供动力，带动换向块II-2-3在换向装置II-2内转动，实现了换向块II-2-3对内冷装置管道A和外冷装置管道B的切换。
外冷装置III-2的整体结构如图11所示。外冷装置III-2用于把切削液通过管道输送给喷头装置III-2-2-6，通过喷嘴喷出给与刀具和加工工件实施冷却。外冷装置包含X、Y、Z伸缩臂模块III-2-1和喷头角度模块III-2-2。
伸缩臂模块III-2-1的结构如图12所示。伸缩臂模块III-2-1包含X方向伸缩臂III-2-1-1、Y方向伸缩臂III-2-1-2、Z方向伸缩臂III-2-1-3、X与Z方向伸缩臂连接器III-2-1-4、Z与Y方向伸缩臂连接器III-2-1-5、X方向伸缩臂电机III-2-1-6、Y方向伸缩臂电机III-2-1-7、Z方向伸缩臂电机III-2-1-8。
伸缩臂III-2-1-1爆炸图如图13所示，X方向伸缩臂、Y方向伸缩臂、Z方向伸缩臂包含伸缩臂壁支架III-2-1-1-1、伸缩臂端盖III-2-1-1-2、移动滑块III-2-1-1-3和丝杠III-2-1-1-4。所述X方向伸缩臂电机III-2-1-6、Y方向伸缩臂电机III-2-1-7、Z方向伸缩臂电机III-2-1-8为步进电机，通过螺栓III-2-1-1-5连接安装在伸缩臂端盖III-2-1-1-2外侧，步进电机通过步进电机联轴器III-2-1-1-6与丝杠III-2-1-1-4一端连接，丝杠III-2-1-1-4另一端通过伸缩臂轴承III-2-1-1-8安装伸缩臂支架III-2-1-1-1上，步进电机为丝杠III-2-1-1-4提供动力，从而带动移动滑块III-2-1-1-3在伸缩臂支架III-2-1-1-1上移动，用于控制喷头在X、Y、Z三个方向的运动。伸缩臂壁支架III-2-1-1-1通过支架垫片III-2-1-1-9、支架螺栓III-2-1-1-10与伸缩臂端盖III-2-1-1-2紧固。
喷头角度模块III-2-2的爆炸图如图14所示。喷头角度模块III-2-2包含喷头第一基座右基座III-2-2-1、喷头第一基座左基座III-2-2-2、喷头第二基座右基座III-2-2-3、喷头第二基座左基座III-2-2-4、喷头支架III-2-2-5、喷头装置III-2-2-6、第一基座电机III-2-2-7、第二基座电机III-2-2-8。
喷头支架III-2-2-5的装配图如图15所示，喷头第一基座左基座III-2-2-2的装配图如图16所示。喷头第一基座右基座III-2-2-1和喷头第一基座左基座III-2-2-2通过喷头第一基座螺栓III-2-2-9连接在一起。喷头第二基座右基座III-2-2-3和喷头第二基座左基座III-2-2-4，通过喷头第二基座螺栓III-2-2-10连接在一起。喷头第二基座右基座通过第一基座轴承III-2-2-11安装在喷头第一基座上，喷头支架通过支架轴承III-2-2-12安装在喷头第二基座上。
喷头角度模块III-2-2的三视图如图17所示，第一基座电机III-2-2-7、第二基座电机III-2-2-8为步进电机，通过第一基座螺栓III-2-2-13、第二基座螺栓III-2-2-14、连接分别安装在喷头第一基座右基座III-2-2-1、喷头第二基座右基座III-2-2-3的外侧，第一基座电机III-2-2-7通过第一基座联轴器III-2-2-15与喷头支架连接，第二基座电机III-2-2-8通过第二基座联轴器III-2-2-16与喷头第一基座左基座III-2-2-2连接。第一基座电机III-2-2-7、第二基座电机III-2-2-8用于控制喷头转动的角度。
喷头装置III-2-2-6的装配图如图18所示。喷头装置III-2-2-6包含喷头外壳III-2-2-6-1和喷头气液管路III-2-2-6-2。喷头气液管路安装在喷头外壳内，包含空心管3、气管2和液管1。所述液管1与空心管3连接，液管1设置带凸起的开口，所述气管2一端弯折地插入到液管1的开口处；喷头外壳III-2-2-6-1通过螺纹连接在喷头支架III-2-2-5上。
所述视觉系统通过支架经视觉系统螺栓I-11，螺栓孔III-2-2-17连接安装在喷头第二基座左基座III-2-2-4，喷头第二基座左基座III-2-2-4通过磁力连接，将喷头角度模块III-2-2安装在伸缩臂模块III-2-1上。
通过对机床进行铣削深度的数据采集，将铣削深度的数据传输至控制中心进行数据的分析处理，并会根据一开始设定好的内冷外冷切换阈值进行比较，得出此时机床加工工况下最适宜的冷却润滑方式，控制中心根据得到的结果来控制内冷外冷系统，实现内冷外冷冷却润滑方式的智能切换。
实施例2
本公开的另一典型实施方式中，如图1-图28所示，提出了一种内冷外冷切换的铣削微量润滑方法，利用如实施例1所述的内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统，包括以下步骤：
包括以下步骤：
视觉系统获取工件的实时铣削深度图像传输至润滑方式控制器进行处理；
依据润滑方式控制器的铣削深度设定阈值，判断此时工况的润滑方式并控制换向装置动作，使内冷系统或外冷系统工作；
内冷系统将润滑液输送至刀具的内冷管道，循环换热实现冷却润滑；
外冷系统将润滑液混合气体后通过喷嘴装置喷射至工件加工位置，实现冷却润滑，外冷系统输出的液滴撞击热源表面后沿热源表面铺展成液膜，对热源表面进行换热。
具体的，结合实施例1，对其详细步骤进行介绍：
该的信息传输框图如图19所示。加工开始时，润滑方式控制中心I-6会收到加工指令，并控制视觉系统I工作。视觉系统I工作后，将采集到的刀具铣削加工工件的图像传输给润滑方式控制中心I-6。通过分析处理刀具铣削加工工件的图像，得到刀具的实时铣削深度数据。润滑方式控制中心I-6里设有内冷外冷润滑方式转换的铣削深度阈值。润滑方式控制中心I-6会把得到刀具的实时铣削深度数据与设定好的铣削深度阈值进行比较，根据比较结果得到此时加工工况下的润滑方式，并将此结果通过模拟信号量的形式传输给电机控制中心I-8。电机控制中心I-8用于接受到润滑方式控制中心I-6发出的含有此时铣削工况下所需要的润滑方式的模拟信号量，并会对其进行分析处理，将其以不同的脉冲信号的数量的方式来控制换向电机II-2-18的转动，对内冷外冷系统中的换向装置II-2中的换向块II-2-3进行角度转动控制，进而实现了对切削液流向内冷装置管道A还是外冷装置管道B的切换，完成了对内冷外冷系统进行切换。切削液从内冷外冷储存装置II-1流出，当流经换向装置II-2时，会根据实际加工工况下已经调整好的换向装置II-2中内冷装置管道A还是外冷装置管道B的开闭状态，决定切削液流向内冷装置II-3还是外冷装置II-2。实现了针对此时机床对工件铣削工况下最适宜的润滑方式的转换。
内冷外冷润滑系统的切换由换向装置II-2中的换向块II-2-3的转动角度来实现。其中，换向块II-2-3的角度调节由换向电机II-2-18的驱动器接收电机控制中心I-8的脉冲信号的数量来进行换向电机II-2-18的角度转动，从而控制换向块II-2-3的角度转动，进而实现润滑系统的内冷外冷的切换。
每种步进电机都有其固定的步距角θ，步距角θ是步进电机在没有减速齿轮的情况下,对于接收一个脉冲信号,转子所转过的机械角度。其具体算法为：
Figure GDA0003775447060000081
其中，nc为步进电机的转子齿数，nc步进电机的运行拍数。
当步进电机转动一周所需要的脉冲信号的数量N306°的算法为：
Figure GDA0003775447060000082
当步进电机转动任意角度所需要的脉冲信号的数量Nr的算法为：
Figure GDA0003775447060000083
其中，θr为步进电机转动任意角度。
上式可转化为：θr＝Nr×θ
这样，就可以根据上式，通过调节电机控制中心I-8给与换向装置II-2换向电机步进电机驱动器的脉冲信号数量Nr的大小，来调节换向装置II-2中的换向块II-2-3的转动角度，实现内冷外冷润滑系统的切换。
根据本实施例所设计的换向块形状，换向装置II-2共有四种工作状态如图20所示：
(1)如图20(a)所示，此时换向装置II-2的工作状态为内冷通道A和外冷通道A都不通，内冷外冷润滑系统处于停止工作状态换向块II-2-3的旋转角度可能处在0°或360°；当换向块II-2-3的角度为0°时，即换向电机II-2-18不转动，电机控制中心I-8不给与步进电机驱动器脉冲信号。当换向块的角度为360°时，即换向电机II-2-18转动一周，此时电机控制中心I-8给与步进电机驱动器脉冲信号的数量为：
Figure GDA0003775447060000084
(2)如图20(b)所示，此时换向装置II-2的工作状态为内冷通道A开启，外冷通道B关闭，内冷外冷润滑系统切换为内冷工作状态。换向块II-2-3的旋转角度处于90°，即换向电机II-2-18转动90°，此时电机控制中心I-8给与步进电机驱动器脉冲信号的数量为：
Figure GDA0003775447060000085
(3)如图20(c)所示，此时换向装置II-2的工作状态为内冷通道A和外冷通道B都不通，内冷外冷润滑系统切换为停止工作状态。换向块II-2-3的旋转角度处在180°。当换向块II-2-3的角度为180°时，即换向电机II-2-18转动180°，此时电机控制中心I-8给与步进电机驱动器脉冲信号的数量为：
Figure GDA0003775447060000086
(4)如图20(d)所示，此时换向装置II-2的工作状态为外冷通道B开启，内冷通道A关闭，内冷外冷润滑系统切换为外冷工作状态。换向块II-2-3的旋转角度处于270°，即换向电机II-2-18转动270°，此时电机控制中心I-8给与步进电机驱动器脉冲信号的数量为：
Figure GDA0003775447060000087
N等于0°、N180°或N360°时，内冷外冷润滑系统处于停滞状态，N等于N90°时，内冷外冷润滑系统为内冷工作状态，N等于N270°时，内冷外冷润滑系统为外冷工作状态，可以控制电机控制中心分别给与换向装置步进电机驱动器的脉冲信号数量：0°、(N180°或N360°)、N90°、N270°来实现本实施例内冷外冷的自由切换。
本实施例的换向装置II-2的工作原理如图21所示，如图21(a)所示当内冷管道A或外冷管道B开启时，压力为p1的切削液由进液口P进入换向装置II-2减压工作腔，经由减压口后进入输出液压支路中。由于切削液经由减压口的缝隙时产生压力损失，所以，经过减压口的切削液压力p2低于进液口的切削液压力p1。切削液在经过减压口后，一部分经侧通孔流入阀芯1II-2-16的下腔，会产生一个向上的推力p2A1，其中A1为阀芯1II-2-16左端有效工作面积。当这部分的切削液作用在阀芯1II-2-16底端所产生的向右推力小于调压弹簧1II-2-12的预紧力Fs1时，阀芯1II-2-16处于最左端位置，减压口全开，不起减压作用，此时p1≈p2。
此外，经过减压口后、压力为p2的切削液会向左流动，经过阀芯2II-2-17和阻尼孔2流向至阀芯2II-2-17的下端，产生一个向上的推力p2A2，其中A2为阀芯2II-2-17下端有效工作面积，阀芯2II-2-17上端调压弹簧2II-2-13的预紧力为Fs2。当切削液的压力p2所产生的轴向推力p2A2小于弹簧预紧力Fs2、阀芯2II-2-17自重G以及阀芯2II-2-17与换向装置内腔的摩擦力Ff时，左侧出口关闭，溢流装置不工作。
当内冷管道A或外冷管道B开启时，当经过减压口的切削液压力p2大于调压弹簧1II-2-12的预紧力Fs1时，即：p2≥Fs1时，阀芯1II-2-16在左侧腔的切削液压力作用下克服调压弹簧1II-2-12的预紧力向右侧移动，使得减压口减小，如图21(b)所示。此时，切削液经由减压口时产生的压力损失，使经过减压口的切削液压力p2减小并稳定在调压弹簧1II-2-12的反力范围。
根据出口压力与调压弹簧1II-2-12的平衡关系：p2A1＝k1(x01+Δx)
可求得经过减压口的切削液压力p2为：
Figure GDA0003775447060000091
其中，k1为调压弹簧1II-2-12的弹簧刚度，x01为调压弹簧1II-2-12预压缩量，Δx为减压口的位移变化量。
由上式可以看出，减压口的位移变化量Δx远远小于调压弹簧1II-2-12预压缩量x01时，经过减压口的切削液压力p2可以基本保持稳定。可以通过调节调压螺母1II-2-6来调节调压弹簧1II-2-12的预紧力Fs1，就可以调节减压口的切削液压力p2。
此时，切削液的压力p2所产生的轴向推力p2A2小于弹簧预紧力Fs2、阀芯2II-2-17自重G以及阀芯2II-2-17与换向装置内腔的摩擦力Ff，左侧出口关闭，溢流装置不工作。
如图21(c)所示当内冷管道A和外冷管道B关闭时，经过减压口的切削液的压力p2会升高，此时阀芯2II-2-17所在的腔内会依次出现以下情况：
(1)切削液的压力p2升高，使得切削液作用在阀芯2II-2-17底端的推力p2A2增大至恰巧能够克服弹簧预紧力Fs2、阀芯2II-2-17自重G以及阀芯2II-2-17与换向装置内腔的摩擦力Ff时，阀芯2II-2-17将开始在切削液推力作用下向上移动，根据阀芯2II-2-17受力平衡关系：pkA2＝Fs2+G
其阀口临界开启压力
Figure GDA0003775447060000092
其中，k2为调压弹簧2II-2-13的弹簧刚度，x02为调压弹簧2II-2-13的弹簧预紧量。
(2)切削液的压力p2继续升高，阀芯2II-2-17将向上移动，阀口开启，切削液通过左侧出口流入至切削液储存装置，即开始产生溢流。当阀芯2II-2-17上移，处于某一平衡位置时，调压弹簧2II-2-13将被压缩一定距离x，此时，阀芯2II-2-17的受力平衡方程变为：p2A2＝k2(x02+x)+G+Ff
即此时的切削液的压力p2为：
Figure GDA0003775447060000101
由上式可以看出，当发生溢流时，此时的切削液的压力p2不受流量变化的影响，受调压弹簧2II-2-13的弹簧刚度、预紧力、阀芯2II-2-17的自重以及滑动摩擦力的影响。其中调压弹簧2II-2-13的弹簧刚度、阀芯2II-2-17的自重以及滑动摩擦力在换向装置建好后就为定值，所以可以通过调节调压弹簧2II-2-13的预紧力Fs2来调节此时的切削液的压力p2，即溢流压力。通过调节溢流压力，可以使得溢流压力小于换向装置所能承受的最大压力。能够对换向装置起到保护作用。
所述喷头装置包含喷头外壳和喷头气液管路。喷头气液管路安装在喷头外壳内，包含空心管、气管和液管。如图19所示。外冷供给采用的是微量润滑方式，经换向装置的外冷管路流出的切削液通过管路流向喷头装置内喷头气液管路中的液管中，高压气体通过管路流入到喷头气液管路中的气管中，最后气管中的高压气体与液管中的切削液一起经过空心管形成雾状液滴向外喷射。在保证气管长度不变的情况下，将空心管、气管和液管的位置关系可设计成如图22所示的三种形式。
形式一:如图22(a)所示，液管的末端设置成30°的折弯，气管的末端也同样设置成30°的折弯，气管的末端插入到液管的末端并接入空心管的左端。根据切削液在液管中流动至空心管的过程中，会经过弯折地带，在经过弯折地带时，会产生漩涡、气穴并发生强烈的撞击等现象、使得液体流动摩擦阻力增大，造成局部压力损失；此外，液体具有黏性，由于黏性使液体内部、液体与管路之间因相对运动而产生摩擦，所以液体在管路的流动过程中也会造成沿程压力损失。同样的，对于气体来说，在流经气管时也会造成压力损失。
(1)切削液在液管中的沿程压力损失可以分为两个部分，如图22(a)所示，一部分是没经过弯折之前，切削液在水平直管中造成的压力损失；一部分是弯折之后到气液混合点P之前，切削液在倾斜管路中造成的压力损失。计算切削液在液管中这两部分的沿程压力损失可用下式计算：
Figure GDA0003775447060000102
其中，λ为沿程阻力系数，本实施例的液管的材料选用金属制成，沿程阻力系数
Figure GDA0003775447060000103
l1为没经过弯折之前，液管的水平直管长度，v1为没经过弯折之前，切削液的流速，l2为经过弯折之后到气液混合点P之前，液管的倾斜管路长度，v2为经过弯折之后，切削液的流速，v1≈v2。d1为液管直径，ρ1为切削液密度。
(2)切削液在经过液管中的弯折部分时，因为弯折会引起液体运动阻力增大而造成压力损失，如图22(a)所示。计算切削液在弯折处的局部压力损失可用下式计算：
Figure GDA0003775447060000104
其中，ξ为局部阻力系数。ξ取0.13。
根据上述分析，可以知道，切削液在喷头气液管路中的总压力损失为：
Figure GDA0003775447060000105
气体在气管流动的过程中可能通过管道与外界产生一定的热交换，由于温度比较均匀而常作为等温过程处理。为了简化计算，在考虑流动阻力时常作为不可压缩流体。对于气体在气管中的每米管长的压力损失可用下式计算：
Figure GDA0003775447060000111
其中，qm为气体的质量流量，λ为沿程阻力系数，d2为气管管径。ρ2为气体密度。
则总的压力损失为：
Figure GDA0003775447060000112
对于形式一所示的喷头气液管路所造成的压力总损耗为：
Figure GDA0003775447060000113
形式二：如图22(b)所示，液管的末端设置成30°的折弯，气管为水平直管，液管末端插入到气管中并随气管接入空心管的左端。根据切削液在液管中流动至空心管的过程中，会经过弯折地带，在经过弯折地带时，会产生漩涡、气穴并发生强烈的撞击等现象、使得液体流动摩擦阻力增大，造成局部压力损失；此外，液体具有黏性，由于黏性使液体内部、液体与管路之间因相对运动而产生摩擦，所以液体在管路的流动过程中也会造成沿程压力损失。同样的，对于气体来说，在流经气管时也会造成压力损失。
(1)切削液在液管中的沿程压力损失可以分为两个部分，如图22(b)所示，一部分是没经过弯折之前，切削液在水平直管中造成的压力损失；一部分是弯折之后到气液混合点P之前，切削液在倾斜管路中造成的压力损失。计算切削液在液管中这两部分的沿程压力损失可用下式计算：
Figure GDA0003775447060000114
(2)切削液在经过液管中的弯折部分时，因为弯折会引起液体运动阻力增大而造成压力损失，如图22(b)所示。计算切削液在弯折处的局部压力损失可用下式计算：
Figure GDA0003775447060000115
其中，ξ为局部阻力系数。
根据上述分析，可以知道，切削液在喷头气液管路中的总压力损失为：
Figure GDA0003775447060000116
对于气体在气管中的压力损失为：
Figure GDA0003775447060000117
则总的压力损失为：
Figure GDA0003775447060000118
对于形式二所示的喷头气液管路所造成的压力总损耗为：
Figure GDA0003775447060000121
形式三：如图22(c)所示，气管的末端设置成30°的折弯，液管为水平直管，气管末端插入到液管中并随液管接入空心管的左端。根据切削液在液管中流动至空心管的过程中，液体具有黏性，由于黏性使液体内部、液体与管路之间因相对运动而产生摩擦，所以液体在管路的流动过程中也会造成沿程压力损失。同样的，对于气体来说，在流经气管时也会造成压力损失。
切削液在液管中的沿程压力损失可用下式计算：
Figure GDA0003775447060000122
对于气体在气管中的压力损失为：
Figure GDA0003775447060000123
则总的压力损失为：
Figure GDA0003775447060000124
对于形式三所示的喷头气液管路所造成的压力总损耗为：
Figure GDA0003775447060000125
对比这三种形式的喷头气液管路结构的压力总损耗，不难看出ΔP2＞ΔP1＞ΔP3。
因此，在本实施例中，优选为气管的末端设置成30°的折弯，液管为水平直管，气管末端插入到液管中并随液管接入空心管的左端的结构。
切削液和高压气体在P点融合后，切削液会在高压气体作用下进行雾化，切削液的雾化可分为射流雾化和破碎雾化两个方式。
射流雾化是指润滑油经喷油孔以连续液体的形式喷出时，外界气体挠动会使射流表面形成振动波。随着振动波振幅增大，射流会裂化成片状液体和大直径液滴。当液滴直径超过了临界值，会碎裂成大量的细小液滴。液滴尺寸取决于喷嘴结构、气流状态和外界条件等。
破碎雾化如图23所示，他是指液滴在高速气流的空气动力作用下，以多种形式裂化成小油滴。最初液滴在气体压力作用下，逐渐变为椭球形、杯形和半水泡形。如果高速气流与液滴的相对速度较大，超过临界值时，半水泡形液滴顶部最先破裂而变成环状液带，环状液带厚度大小不等，并且包含了大直径球形液滴70％的质量。在气流进一步的撕裂作用下，环状液带外部边缘被分离成片状，中心部位裂化成大量小液泡，最终全部碎裂成大小不一的细小液滴或小液泡。
在形式三的喷头气液管路结构中，切削液滴的受力情况如图24所示，
Figure GDA0003775447060000126
其中：
Figure GDA0003775447060000127
为液滴受到的合力；
Figure GDA0003775447060000128
为气流对雾滴的粘滞力；
Figure GDA0003775447060000129
为压力梯度对雾滴的作用力；
Figure GDA00037754470600001210
为切削液滴本身在压力作用下所受到的力；
Figure GDA00037754470600001211
为重力。
对于
Figure GDA0003775447060000131
在任何情况下，周围环境气流与雾滴间的运动存在着相对速度
Figure GDA0003775447060000132
则粘滞力为：
Figure GDA0003775447060000133
其中：AP为雾滴迎面面积；ρf为气体密度；
Figure GDA0003775447060000134
为雾滴速度；
Figure GDA0003775447060000135
为气流速度；CD为阻力系数。
Figure GDA0003775447060000136
定义雷诺数为
Figure GDA0003775447060000137
则
Figure GDA0003775447060000138
其中，μf为流体的运动粘性系数；de为油滴直径。
设沿气流速度
Figure GDA0003775447060000139
方向上有压力梯度
Figure GDA00037754470600001310
则
Figure GDA00037754470600001311
由于油滴是稀疏的悬浮相，而假设气流流场没有因雾滴的存在而被扰动，仍服从纳维-斯托克斯方程方程：
Figure GDA00037754470600001312
由于de很小，上式可简化为
Figure GDA00037754470600001313
则
Figure GDA00037754470600001314
如图25所示，在切削液液体刚进入液管处和P点处分别取Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ截面，列出两截面的伯努利方程
Figure GDA00037754470600001315
则p′2＝p2+ρ1g(h1-h2)-Δpw
其中p2为切削液刚进入液管中的压力，对于形式三来说:h1-h2＝0
则：
Figure GDA00037754470600001316
方向与液滴速度方向一致。
液滴的自身重力大小为：
Figure GDA00037754470600001317
其中mp为液滴质量，液滴的自身重力的方向为垂直向下。
则液滴所受到的总合力为
Figure GDA00037754470600001318
其中，
Figure GDA00037754470600001319
为单位向量，与x轴正半轴向下成30°角。
Figure GDA00037754470600001320
为单位向量，方向指向y轴负半轴。
对于形式三的液滴分别进行x、y方向的受力分析，结果如图26(a)所示。
根据公式，可以知道
Figure GDA0003775447060000141
的方向与水平坐标X成η角。η角的大小与气流速度
Figure GDA0003775447060000142
和切削液液滴的速度
Figure GDA0003775447060000143
有关，其受力方向图如图26(b)所示，
Figure GDA0003775447060000144
Figure GDA0003775447060000145
的方向与气流速度
Figure GDA0003775447060000146
一致，
Figure GDA0003775447060000147
的方向与切削液液滴的速度
Figure GDA0003775447060000148
一致，重力
Figure GDA0003775447060000149
垂直向下。
F3y正＝FDy正+FPy正＝FD sinη°+FP sin30°
F3y负＝FW
Figure GDA00037754470600001410
则合力
Figure GDA00037754470600001411
的大小为
Figure GDA00037754470600001412
则合力
Figure GDA00037754470600001413
的方向为
Figure GDA00037754470600001414
对于切削液液滴来说，所受到的合力
Figure GDA00037754470600001415
促使液滴破裂，设切削液液滴的临界破裂点的临界力的大小为FL，则合力
Figure GDA00037754470600001416
的大小与液滴的临界破裂点的力的差值FA大小反应液滴的破裂效果：
FA＝|F∑-FL|
如图25所示，在气体刚进入气管处和P点处分别取Ⅰ-Ⅰ和III-III截面，列出两截面的伯努利方程
Figure GDA00037754470600001417
则p′q＝pq+ρ2g(h3-h2)-Δq
其中pq为气体刚进入气管中的压力，h3-h2＝-l2 sin30°
p′q＝pq-ρ2gl2 sin30°-Δq
在P点后，气体会带动破碎后的切削液液滴流入空心管中，气液混合的压力为
p3＝p′2+p′q＝p2-Δpw+pq-ρ2gl2sin30°-Δq＝p2+pq-ρ2gl2sin30°-ΔP3
设气液混合的流速为v3。
在气液两相流流至喷嘴口处时，因为管径急剧缩小，会发生小孔节流现象。如图25所示。此时在进入和流出孔口时未产生收缩的地方分别取IV-IV和Ⅴ-Ⅴ截面，根据伯努利方程：
Figure GDA00037754470600001418
式中h2＝h4；v4远大于v3，因而忽略v3。ρ为气液两相流的密度，ρ＝ρ2(1-ε)+ρ1ε。收缩断面的流动呈现湍流，p4为孔口后的压力；α2取1；Δpw1为局部损失，取
Figure GDA0003775447060000151
则喷嘴出口处的气液两相流的速度为：
Figure GDA0003775447060000152
液滴的速度也为v4。
研究者依据伯努利方程发现，在液滴撞击到微磨削区以前，相对于其所受到的周围空气阻力，液滴自身的重力显得非常小，因而，液滴受到的重力可以忽略，只需考虑周围空气粘滞阻力对液滴的影响。依据空气动力学原理，可知液滴周围空气对液滴的阻力：
Figure GDA0003775447060000153
式中：va为周围空气速度；γa为空气重度；Sf为液滴迎面面积；CD为空气阻力系数；g为重力加速度。
鉴于液滴周围空气的流动速度远远小于高速液滴的速度，将周围的空气近似的视为静止状态，由此式便可以表示为
Figure GDA0003775447060000154
当喷雾边界为封闭的椭圆时，液滴群覆盖面积达到最大。总液滴数Nt：
Figure GDA0003775447060000155
式中：Qf为喷雾装置供液流量；f为微量润滑装置供液频率；Vd32为粒径为d32的液滴体积。d32为索特尔平均粒径(Sauter平均粒径)，其物理意义为：由喷雾产生的全部液滴体积均值与全部液滴面积均值的比。研究者普遍采用粒径为d32的液滴群来代替原来的液滴群，该液滴群与原来液滴的总体积和表面积相等。d32的一般表达式：
Figure GDA0003775447060000156
式中：σt为液滴的表面张力系数；μ为喷雾介质动力粘度；ρa为喷嘴出口环境介质的密度；d0为喷嘴直径。
假设喷雾液滴均匀的落在工件表面上，则落在加工区间的液滴数：
Figure GDA0003775447060000157
式中：sg为切削加工面积；Se为喷雾边界椭圆面积。
对初始液滴尺寸的描述采用χ2-分布：
Figure GDA0003775447060000158
式中：
Figure GDA00037754470600001511
为确定自由度
Figure GDA0003775447060000159
对应χ2-分布的最大值。
用Weber准则数(简称We数)及Laplace数(La数)，来控制液滴与热源表面碰撞后的结果：
Figure GDA00037754470600001510
式中：ρf为喷雾冷却介质的密度；v6为液滴与在垂直于热源表面上的速度分量；σ最小切屑厚度对应的第一变形区的流动应力；μ喷雾介质动力粘度；D喷雾液滴粒径。
喷嘴与工件的位置关系如图27所示，喷嘴到工件的水平距离为X，喷嘴与水平表面的夹角为δ，根据能量守恒：
Figure GDA0003775447060000161
Figure GDA0003775447060000162
通过速度分析，在液滴落在工件表面上的垂直速度v6为
Figure GDA0003775447060000163
如图28所示，伴随着入射液滴We数的逐步提高，反弹、铺展、飞溅3种行为会依次发生。初始液滴能量较低时，液滴发生反弹；液滴以高能量撞击热源表面时，会形成冠状的液滴飞溅，液滴从冠状的边缘飞离出去，破碎成许多小液滴。两种情况下的液滴都不能有效参与换热，只有液滴发生铺展，即液滴撞击热源表面后沿热源表面铺展成液膜时才能对热源表面进行有效换热。发生铺展的液滴，其临界We数：
2.0×104×La-0.2≤We≤2.0×104×La-1.4
由上式可计算得到发生铺展，即能有效换热的液滴粒径D的范围：Dmin≤D≤Dmax。因此，有效换热液滴所占比例：
Figure GDA0003775447060000164
式中：
Figure GDA0003775447060000165
为确定自由度
Figure GDA0003775447060000166
对应
Figure GDA0003775447060000167
分布的概率最大值
有效换热的液滴数目：
Ne＝Nz·P(D)
将喷嘴喷向热源表面的基液、高压气体看成流体及高压气体两项流。根据上述所统计的加工区间内的有效换热液滴进行概率统计分析，并计算单颗流体液滴的换热系数，进而得到流体的换热系数；加以高压气体射流的换热系数，即为内冷外冷系统中外冷微量润滑射流喷雾冷却条件下的对流换热系数。
对于单颗流体液滴，其换热系数hs满足：
Figure GDA0003775447060000168
式中：J为单颗液滴的换热量；cf为液滴比热容；ΔT为换热温差；qs为单颗液滴换热的热流密度；ts为换热时间；md为液滴的质量；A′为液滴的铺展面积。
基于对加工区内有效液滴数的计算，可知全部有效换热液滴的换热系数：
Figure GDA0003775447060000169
高压气体射流与热源表面的对流换热系数ha：
Figure GDA00037754470600001610
式中：Nu为努塞尔数，其与雷诺数(Re)、普朗特数(Pr)的关系：
Figure GDA0003775447060000171
式中：ka为空气的导热系数；μa为气体动力粘度；ca为空气等压比热容。
内冷外冷系统中外冷微量润滑射流喷雾冷却条件下的对流换热系数：h＝hn+ha
所述信息传输方式均为无线传输，可以应用互联网进行传输，如GPRS、2G、3G、4G等。上述无线传输技术均为成熟技术，且都具备完整的工作模块，可以直接使用。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统，包括：
视觉系统，获取工件的实时铣削深度并发送至润滑方式控制器处理；
润滑系统，包括内冷系统和外冷系统，共同通过换向装置接入切削液供应源；
润滑方式控制器，与视觉系统、润滑系统分别通信，依据设定铣削深度阈值和视觉系统获取数据控制换向装置动作，调整切换内冷系统或外冷系统工作；
当外冷系统工作时，使外冷系统的喷头装置喷射出的液滴撞击热源表面后沿热源表面铺展成液膜；
所述换向装置包括换向底座，换向底座内部设有换向通道，换向通道入口通过管路对接切削液供应源，换向通道的第一出口连通内冷系统，换向通道的第二出口连通外冷系统，换向通道内安装有换向块，换向块能够通过转动封堵第一出口和/或第二出口；
所述外冷系统包括喷头装置、伸缩臂模块和喷头角度模块，所述喷头装置通过喷头角度模块安装在伸缩臂模块上，喷头装置能够通过伸缩臂模块改变与工件的相对位置和通过喷头角度模块改变喷头装置输出端朝向。
2.如权利要求1所述的内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统，其特征在于，所述视觉系统包括图像采集装置和云台，图像采集装置安装在能够自稳定的云台上，图像采集装置用于安装在机床上并获取工件的实时铣削深度图像。
3.如权利要求1所述的内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统，其特征在于，所述换向底座安装有调压结构和泄压结构，调压结构和泄压结构均连通换向通道。
4.如权利要求1所述的内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统，其特征在于，所述伸缩臂模块包括伸缩臂支架、X轴动作臂、Y轴动作臂和Z轴动作臂，X轴动作臂通过Z轴动作臂安装在伸缩臂支架上，Y轴动作臂安装在伸缩臂支架上，喷头角度模块通过磁力安装在Y轴动作臂的输出端。
5.如权利要求1所述的内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统，其特征在于，所述喷头装置包括气管、液管和气液管，气管一端连通气源，另一端连通气液管且轴线与气液管轴线呈设定夹角，液管一端通过换向装置连通切削液供应源，另一端与气液管同轴对接，气液管内部形成气液混合腔，气液混合腔通过气液管远离液管一端的开口连通外部。
6.如权利要求1所述的内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统，其特征在于，所述喷头角度模块包括第一转动模块和第二转动模块，喷头装置安装在第二转动模块输出端，第二转动模块安装在第一转动模块输出端，用于改变喷头装置输出端朝向。
7.一种内冷外冷切换的铣削微量润滑方法，利用如权利要求1-6任一项所述的内冷外冷切换的铣削微量润滑智能喷头系统，其特征在于，包括以下步骤：
视觉系统获取工件的实时铣削深度图像传输至润滑方式控制器进行处理；
依据润滑方式控制器的铣削深度设定阈值，判断此时工况的润滑方式并控制换向装置动作，使内冷系统或外冷系统工作；
内冷系统将润滑液输送至刀具的内冷管道，循环换热实现冷却润滑；
外冷系统将润滑液混合气体后通过喷嘴装置喷射至工件加工位置，实现冷却润滑。
8.如权利要求7所述的内冷外冷切换的铣削微量润滑方法，其特征在于，外冷系统输出的液滴撞击热源表面后沿热源表面铺展成液膜，对热源表面进行换热。
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AU2021236567A AU2021236567B2 (en) 2020-11-09 2021-09-24 Internal cooling/external cooling-switching milling minimum-quantity-lubrication intelligent nozzle system and method
ZA2021/08710A ZA202108710B (en) 2020-11-09 2021-11-08 Internal cooling/external cooling-switching milling minimum-quantity-lubrication intelligent nozzle system and method

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113351920B (zh) * 2021-05-18 2023-01-20 上海金兆节能科技有限公司 一种微量润滑铣削加工装置及工作方法
CN114346757B (zh) * 2022-03-18 2022-05-20 成都航空职业技术学院 一种基于绕流阻力的切削液流量确定方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010149206A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Toshiba Corp 切削加工モニタリング装置、切削加工装置、切削加工モニタリング方法及び切削加工方法
CN104589151A (zh) * 2015-01-06 2015-05-06 江苏元利爱威亚精密机床有限公司 可自动控制的数控机床刀具内部冷却系统
CN106964799A (zh) * 2017-03-29 2017-07-21 河南通宇冶材集团有限公司 一种内冷切削液快换刀柄
CN107420366A (zh) * 2017-06-09 2017-12-01 中捷机床有限公司 机床设备控制系统中的冷却气动功能自动切换共享阀块
CN207431874U (zh) * 2016-12-06 2018-06-01 青岛理工大学 高速铣削微量润滑供液喷嘴结构及高速铣削微量润滑供液系统
CN109333146A (zh) * 2018-11-22 2019-02-15 青岛理工大学 不同工况下铣削注入切削液的方法及系统
CN110774050A (zh) * 2019-11-25 2020-02-11 上海工程技术大学 一种应用于套式面铣刀的微量润滑装置
CN110814398A (zh) * 2019-10-22 2020-02-21 武汉科技大学 一种机器视觉辅助曲面加工装置及方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3718757A (en) * 1970-12-29 1973-02-27 Ibm Temperature monitoring
ITMI20030676A1 (it) * 2003-04-07 2004-10-08 Auges S R L Dispositivo e metodo per erogare un fluido lubrificante e/o refrigerante in lavorazioni meccaniche
JP4990650B2 (ja) * 2007-03-01 2012-08-01 東芝機械株式会社 深穴加工方法および装置
KR101366899B1 (ko) * 2012-06-19 2014-02-25 창원대학교 산학협력단 절삭면 관찰 장치
JP6208701B2 (ja) * 2015-02-16 2017-10-04 ファナック株式会社 クーラントノズルの位置を調整するためのロボットシステム、およびロボット制御方法
CN207080795U (zh) * 2017-04-10 2018-03-09 东莞安默琳机械制造技术有限公司 用于机械加工的微量润滑油雾供应系统
JP6603286B2 (ja) * 2017-10-20 2019-11-06 ファナック株式会社 工作機械の切削液供給装置
JP6603288B2 (ja) * 2017-10-25 2019-11-06 ファナック株式会社 工作機械の切削液供給装置
JP6661674B2 (ja) * 2018-01-12 2020-03-11 ファナック株式会社 工作機械のノズル制御装置
CN208841035U (zh) * 2018-09-17 2019-05-10 成都天马铁路轴承有限公司 一种机床喷水冷却过压保护装置
JP6643654B2 (ja) * 2018-10-09 2020-02-12 株式会社東京精密 溝深さ検出装置及び溝深さ検出方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010149206A (ja) * 2008-12-24 2010-07-08 Toshiba Corp 切削加工モニタリング装置、切削加工装置、切削加工モニタリング方法及び切削加工方法
CN104589151A (zh) * 2015-01-06 2015-05-06 江苏元利爱威亚精密机床有限公司 可自动控制的数控机床刀具内部冷却系统
CN207431874U (zh) * 2016-12-06 2018-06-01 青岛理工大学 高速铣削微量润滑供液喷嘴结构及高速铣削微量润滑供液系统
CN106964799A (zh) * 2017-03-29 2017-07-21 河南通宇冶材集团有限公司 一种内冷切削液快换刀柄
CN107420366A (zh) * 2017-06-09 2017-12-01 中捷机床有限公司 机床设备控制系统中的冷却气动功能自动切换共享阀块
CN109333146A (zh) * 2018-11-22 2019-02-15 青岛理工大学 不同工况下铣削注入切削液的方法及系统
CN110814398A (zh) * 2019-10-22 2020-02-21 武汉科技大学 一种机器视觉辅助曲面加工装置及方法
CN110774050A (zh) * 2019-11-25 2020-02-11 上海工程技术大学 一种应用于套式面铣刀的微量润滑装置

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