CN203738494U - 一种机床冷却液供给装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机床冷却液供给装置，包括超声波雾化单元和喷嘴雾化单元，所述超声波雾化单元包括鼓风机、给水组件和超声波雾化器，其中超声波雾化器分别设置在切削刀具的前刀面和主后刀面区域，并在其内部使得输送至此水雾化后与空气混合，用于向刀具前刀面和主后刀面区域喷射水汽混合物；所述喷嘴雾化单元包括切削液容纳箱、空气压缩机、水泵和雾化喷嘴，其中雾化喷组分别设置在刀具的前刀面和主后刀面区域，并在其内部使得切削液、压缩空气和水执行混合雾化形成复合油雾后，用于向刀具前刀面和主后刀面区域喷射油雾。通过本实用新型，能够实现对切削区域的大面积冷却效果，并在保证良好冷却及润滑效果的同时，大幅度降低切削液的用量。

Description

一种机床冷却液供给装置

技术领域

本实用新型属于机床加工设备领域，更具体地，涉及一种机床冷却液供给装置。

背景技术

在机床切削、磨削加工过程中，往往需要使用切削液之类的介质来冷却和润滑刀具和加工件，同时起到润滑、防锈、除油清洗和防腐等作用。但切削液的使用也带来了很多问题，其中，最重要的是切削液使用过多而导致的成本增加和环境污染的问题。例如，有关数据表明，机床机械加工中的能量消耗，主轴运转需要的动力约占30%，而与冷却润滑相关的能量消耗却占50%以上；而且金属加工后的废切削液对环境的污染也非常严重。此外，在实践应用中还存在切削液的使用效率偏低、冷却效果不够明显等不足。

针对上述技术问题，现有技术中已经提出了一些解决方案。例如，CN201010551978.9中公开了一种对切削加工进行润滑和冷却的方法和装置，其中披露了通过在切削液中加入纳米颗粒和分散剂，并在压缩空气作用下将纳米颗粒悬浮液雾化喷射，由此达到降低刀具与工件之间的摩擦以及提高换热效率的效果；此外，CN201220470665.5中公开了一种复合型微量润滑冷却系统，其中通过将植物性切削液与高压气体和水混合后形成复合油雾喷射到加工区域，以此方式来执行加工工具和被加工零件的冷却和润滑效果。

然而，进一步的研究表明，上述现有技术的改进主要集中在对切削液自身的配料类型、切削液的复合以及喷射方式等方面，在整个加工过程中切削液的用量仍然偏多，相应引起的能耗高昂和环境污染严等问题并未获得有效解决。相应地，在本领域亟需寻找更为完善的机床冷却液供给装置，以便在保证实现良好冷却的同时，能够尽可能地减少切削液的用量。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型的目的在于提供一种机床冷却液供给装置，其中通过配备多种类型的雾化单元，并将其雾化后的不同介质共同作为冷却液供给加工刀具的不同位置区域，测试表明能够在保证良好冷却及润滑效果的同时，大幅度降低切削液的用量，由此取得节约能耗、资源利用率高和避免环境污染等效果。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种机床冷却液供给装置，其特征在于，该装置包括超声波雾化单元和喷嘴雾化单元，其中：

所述超声波雾化单元包括鼓风机、给水组件和两个超声波雾化器，其中鼓风机和给水组件分别通过配备有控制阀的管道向超声波雾化器输送空气和水，超声波雾化器分别设置在切削加工刀具的前刀面和主后刀面区域，并在其内部使得输送至此的空气和水执行混合雾化后，用于向刀具前刀面和主后刀面区域喷射水汽混合物；

所述喷嘴雾化单元包括切削液容纳箱、空气压缩机、水泵和两个雾化喷嘴，其中切削液容纳箱通过配备有液控单向阀和节流阀的管道向雾化喷嘴输送切削液，空气压缩机和水泵分别通过配备有控制阀的管道向雾化喷嘴输送压缩空气和水，雾化喷组分别设置在切削加工刀具的前刀面和主后刀面区域，并在其内部使得切削液、压缩空气和水执行混合雾化形成复合油雾后，用于向刀具前刀面和主后刀面区域喷射复合油雾。

作为进一步优选地，所述超声波雾化器和雾化喷嘴各自搭配组合设置在刀具前刀面和主后刀面区域，并且各组内的超声波雾化器和雾化喷嘴相对于主切削刃彼此对称。

作为进一步优选地，所述超声波雾化单元还包括空气过滤器和空气气压计，由此分别用于对输送至超声波雾化器的空气执行过滤处理和气压监控。

作为进一步优选地，所述喷嘴雾化单元还包括液体压力计，由此对输送至雾化喷嘴的切削液液压进行监控。

作为进一步优选地，所述机床冷却液供给装置还包括有切削热检测单元，用于对切削加工刀具的前刀面和主后刀面的温度进行实时检测。

作为进一步优选地，所述机床冷却液供给装置还包括电磁阀，由此使得所述超声波雾化单元和喷嘴雾化单元彼此独立或共同工作。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于配备有多种不同类型的雾化单元，并将其雾化后的不同介质作为冷却液供给加工刀具的不同位置区域，由此在保证整体良好的冷却润滑效果的同时，可以降低切削液的用量，避免了能耗和资源的浪费；此外，该供给装置整体结构紧凑、便于操控，可以针对刀具不同区域实现大面积的喷射冷却效果，并具备使用灵活、作用效率高和适用面广等特点，因而尤其适用于机床加工之类的规模化工业生产场合。

附图说明

图1是按照本实用新型优选实施例的超声波雾化单元的结构示意图；

图2是按照本实用新型优选实施例的喷嘴雾化单元的结构示意图；

图3是用于示范性说明按照本实用新型的少切削液冷却润滑系统对刀具前刀面执行多介质雾化喷射时的示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-鼓风机2-给水组件3-控制阀4-管道5-高频振荡器6-雾化片7-喷嘴8-箱体9-控制面板12-接水盘13-溢流阀14-刀具15-空气过滤器16-空气压力计17-液体压力计18-雾化喷嘴19-液控单向阀20-液体过滤器21-节流阀22-开停阀

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

针对背景技术中所述的切削液使用过多而导致的各种问题，本实用新型期望能够针对加工刀具的不同位置区域来配备多种雾化单元，并将雾化后的不同介质共同作为冷却液供给加工刀具的不同位置区域，测试表明能够在保证良好冷却及润滑效果的同时，大幅度降低切削液的用量，由此取得节约能耗、资源利用率高和避免环境污染等效果。

下面将参照附图1、2来具体描述按照本实用新型的机床冷却液供给装置。该装置包括超声波雾化单元和喷嘴雾化单元。具体而言，如图1中所示，所述超声波雾化单元可包括鼓风机1、给水组件1和多个超声波雾化器，其中鼓风机1和给水组件2分别通过配备有控制阀3的管道4向超声波雾化器输送空气和水，并可以配备有空气过滤器、空气气压计等组件，以便对鼓风机1向超声波雾化器所输送的空气进行过滤处理及气压监控。超声波雾化器譬如可由高频振荡器5和雾化片6等组件构成，它的数量可设定为2个，分别设置在切削加工刀具的前刀面和主后刀面区域，并在其内部使得输送至此的空气和水执行混合雾化后，用于向刀具前刀面和主后刀面区域喷射水汽混合物。

所述喷嘴雾化单元可包括切削液容纳箱、空气压缩机、水泵和多个雾化喷嘴，如图2中所示，其中切削液容纳箱通过配备有液体开停阀22、液控单向阀19、液体过滤器20和节流阀21（此外还可以配备液体开停手柄、液体压力计17等其他配件）的管道向雾化喷嘴18输送切削液，空气压缩机和水泵分别通过配备有控制阀的管道向雾化喷嘴18输送空气（在输送空气的管路还可以根据需求设置空气过滤器15、空气压力计16等元件）和水，雾化喷组18分别设置在切削加工刀具的前刀面和主后刀面区域附近，并在其内部使得切削液、压缩空气和水执行混合雾化形成复合油雾后，向刀具前刀面和主后刀面区域喷射复合油雾。

在使用时，如图3中所示，可以针对机床切削加工的不同阶段，譬如通过常规的电磁阀等组件来控制超声波雾化单元和喷嘴雾化单元彼此独立或共同工作，由此针对刀具不同区域实现大面积的喷射冷却效果；此外，由于将其雾化后的不同介质作为冷却液供给加工刀具的不同位置区域，由此在保证整体良好的冷却润滑效果的同时，采用水汽混合物来部分替代切削液，相应降低切削液的用量，避免了能耗和资源的浪费。

此外，按照本实用新型的一个优选实施方式，所述机床冷却液供给装置还可以包括有切削热检测单元，由此用于对切削加工刀具的前刀面的温度进行实时检测，以便根据需要来灵活应用按照本实用新型的冷却液供给装置。该切削热检测单元譬如可选择热电偶感热类型的检测器，由此实现对温度的精度、快速传感。

综上所述，通过本实用新型的机床冷却液供给装置通过综合采用超声波雾化单元和喷嘴雾化单元来分别输送水汽混合物和切削液，能够针对刀具和被加工领域的不同区域实现大面积的良好冷却效果；此外，还能够在保证整体良好冷却润滑效果的同时，根据需要大幅度降低切削液的用量，由此避免了能耗和资源的浪费，符合节能环保的时代主题。按照本实用新型的机床冷却液供给装置整体结构紧凑、便于操控，使用灵活、作用效率高，因而尤其适用于机床加工之类的规模化工业生产场合。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种机床冷却液供给装置，其特征在于，该装置包括超声波雾化单元和喷嘴雾化单元，其中：

所述超声波雾化单元包括鼓风机、给水组件和多个超声波雾化器，其中鼓风机和给水组件分别通过配备有控制阀的管道向超声波雾化器输送空气和水，超声波雾化器分别设置在切削加工刀具的前刀面和主后刀面区域，并在其内部使得输送至此的水雾化后与空气混合，用于向刀具前刀面和主后刀面区域喷射水汽混合物；

所述喷嘴雾化单元包括切削液容纳箱、空气压缩机、水泵和多个雾化喷嘴，其中切削液容纳箱通过配备有液控单向阀和节流阀的管道向雾化喷嘴输送切削液，空气压缩机和水泵分别通过配备有控制阀的管道向雾化喷嘴输送压缩空气和水，雾化喷组分别设置在切削加工刀具的前刀面和主后刀面区域，并在其内部使得切削液、压缩空气和水执行混合雾化形成复合油雾后，用于向刀具前刀面和主后刀面区域喷射复合油雾。

2.如权利要求1所述的机床冷却液供给装置，其特征在于，所述超声波雾化器和雾化喷嘴各自搭配组合设置在刀具前刀面和主后刀面区域，并且各组内的超声波雾化器和雾化喷嘴相对于主切削刃彼此对称。

3.如权利要求1所述的机床冷却液供给装置，其特征在于，所述超声波雾化单元还包括空气过滤器和空气气压计，由此分别用于对输送至超声波雾化器的空气执行过滤处理和气压监控。

4.如权利要求2所述的机床冷却液供给装置，其特征在于，所述喷嘴雾化单元还包括液体压力计，由此对输送至雾化喷嘴的切削液液压进行监控。

5.如权利要求1-4任意一项所述的机床冷却液供给装置，其特征在于，所述机床冷却液供给装置还包括有切削热检测单元，用于对切削加工刀具的前刀面和主后刀面的温度进行实时检测。

6.如权利要求1-4任意一项所述的机床冷却液供给装置，其特征在于，所述机床冷却液供给装置还包括电磁阀，由此使得所述超声波雾化单元和喷嘴雾化单元彼此独立或共同工作。