专利名称：磨削液雾化射流装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磨削设备，即一种磨削液雾化射流装置。
背景技术：
磨削加工是机械制造过程中的重要工艺。在传统的磨削加工过程中，需要 大量的磨削液。磨削液具有冷却、润滑、清洗、防锈、降低磨削力和改善工件 表面质量等功效，可是它也带来许多问题，其中，最重要的是增加成本和环境 污染问题。例如磨削加工时使用的氯系磨削液，在废液燃烧时，会产生致癌 物质一二垩英，造成环境污染。磨削加工时使用水、矿物油和添加剂制成乳化 液和乳微液，具有好的散热性和润滑性能。但是废液处理耗资巨大。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%，但与磨削 液有关的费用，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约占20%，与冷却润滑有关的能量消耗却占53%。这 说明，随着环保要求的提高，传统磨削液的廉价优势已不存在，甚至变成影响 生产发展的障碍。从环境保护的角度看，不用磨削液的干磨削最为理想，但是 干磨的发热量大、振动大，会縮短刀具寿命、影响加工精度和表面光洁度。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种在确保润滑性能和冷却效果的前提下，使 用最小限度的磨削液雾化射流磨削装置。
上述目的是由以下技术方案实现的研制一种磨削液雾化射流装置，其特 点是这种装置设有盛装磨削液的储液罐，储液罐接有输液管，输液管接有喷 头，输液管到喷头之间，接有空气压缩机的高压气管。工作时，高压气体与磨 削液混合并雾化喷在磨削区。
所说的储液罐处于较高位置，下部开口接输液管，输液管上设有流量控制 阀，和输液泵。
所说的输液管由四段管路构成，储液罐出口到输液泵为供液段，输液泵到高压气管连接处为压流段，高压气管之前是一段混合段，混合段前面接软管段， 软管段前端装有雾化喷头。
所说的空气压縮机的入口端通过进气管接有空气滤清器。
所说的输液管的供液段上装有流量控制闽。
所说的空气滤清器上装有压力表和进气控制阀。
所说的储液罐的下面有一个箱式外罩，输液管、输液泵、空气压缩机、进 气管均装在外罩之内，空气滤清器装在外罩外面的一侧，软管从外罩的另一侧 伸出。
所说的外罩上设有与磨床相挂接的连接件。
本实用新型的有益效果是磨削液用量极少， 一般供液量不大于50ml/h， 只有传统加工方法的1/20—1/50。运送磨削液的压缩空气可以起到排除磨屑和 冷却作用。工件上附着的磨削液很少，可以简化工件清洗工序，或大幅度延长 清洗剂的寿命。省去冷却循环系统，大量降低能耗。可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。磨削 效果显著增强，其表面粗糙度和残余应力指标明显优化。从而避免了现有技术 的多种弊端，达到了既提高工效，又避免环境污染的目的。
图l是一种实施例的主视图2是这种实施例的部件喷头的放大主视图3是这种实施例的部件另一种喷头的放大主视图4是这种实施例的工作状态示意图5是这种实施例的工作效果对比图6是这种实施例的工作效果对比图。
图中可见外罩l，储液罐2，输液管3，供液段4，流量控制阀5，进气管 6，压力表7，空气滤清器8，气流控制阀9，进气孔IO，输液泵ll，压流段12， 空气压縮机13，混合段14，软管15，喷头16，高压气体套管17，磨削液套管 18，小孔19，雾化室20，磨床21。
具体实施方式
如图l所示，这种磨削液雾化射流装置的主体是一个铁皮制成的箱式外罩l， 外罩1的上方有一个可盛装磨削液的储液罐2，储液罐2上有罐盖，下有出口 ， 出口接有输液管3，输液管3上面先后装有流量控制阀5、输液泵ll和空气压 缩机13。空气压縮机13的进气端接一支进气管6，进气管6伸出罩外，与空气 滤清器8的出口相接。空气滤清器8内有过滤网，下部有气流控制阀9和进气 孔IO,上面装有压力表7。为了明确结构关系，图1中的输液管3可分为三段， 即储液罐2和输液泵11之间为供液段4，输液泵11到空气压縮机13之间为压 流段12，空气压缩机13后面的管路包括软管15和端部的喷头16为混合段14。 图中的空气压缩机13后面的管路有两段，可装两支软管15和喷头16。当然， 可以根据需要，增加更多的管路和喷头。
喷头16的结构多种多样，图2、图3分别介绍了两种喷头16的结构。由图 2可见，喷头16的外面是一个套管，里面套有两个高压气体套管17,每个高压 气体套管17里面套装一个磨削液套管18，磨削液套管18端部均有小孔19与高 压气体套管17相通构成雾化室20。图中的实线箭头表示高压气体，虚线箭头表 示磨削液，分别通过高压气体套管17和磨削液套管18进入喷头16，磨削液经 磨削液套管18端部的小孔19切割成细细的液线，再经高压气体冲击混合而雾 化，以较高的压力从喷头16喷出。图3所示的喷头16和图2的喷头16原理相 同，只是小了一些，只装配一套高压气体套管17和磨削液套管18，故不再赘述。
图4表示了这种磨削液雾化射流装置的一种工作状态，即把这种装置挂在 磨床21的一侧，喷头16固定在工件对面。磨削时，经过雾化的磨削液可按事 先设定的脉冲频率，并以4—IO个工程压力间歇打出，喷在磨削区。
图5、图6是本装置的高压雾化磨削液与传统冷却磨削液的工作质量对照图 表。其中图5是粗糙度(iim)的对比，图6是表面残余应力(MPa)的对比。 标A的图标是高压雾化磨削液在空气速度30m/s、排液量40ml/h下的作业指标， 标B的是传统冷却磨削液在排液量8.4L/min下的作业指标。可见，高压雾化磨 削液比传统冷却磨削液的排液量成万倍的减少，而工作质量却显著提高。
权利要求1. 一种磨削液雾化射流装置，其特征在与这种装置设有盛装磨削液的储液罐(2)，储液罐(2)接有输液管(3)，输液管(3)接有喷头(16)，输液管(3)到喷头(16)之间，接有空气压缩机(13)的高压气管。
2. 根据权利要求1所述的磨削液雾化射流装置，其特征在与所说的储液 罐(2)处于较高位置，下部开口接输液管(3),输液管(3)上设有流量控制 阀(5)和输液泵(11)。
3. 根据权利要求1所述的磨削液雾化射流装置，其特征在与所说的输液 管(3)由四段管路构成，储液罐(2)出口到输液泵(11)之间为供液段(4), 输液泵(11)到空气压缩机(13)的髙压气管连接处为压流段(12)，空气压縮 机(13)髙压气管连接处之前是一段混合段(14),混合段(14)前面接软管(15) 段，软管(15)段前端装有雾化喷头(16)。
4. 根据权利要求l所述的磨削液雾化射流装置，其特征在与所说的喷头 (16)是由高压气体套管(17)和切削液套管(18)套装而成，切削液套管(18)一端开有小孔(19)与髙压气体套管(17)相通而形成雾化室(20)。
5. 根据权利要求l所述的磨削液雾化射流装置，其特征在与所说的空气 压缩机(13)的入口端通过进气管(6)接有空气滤清器(8)。
6. 根据权利要求1所述的磨削液雾化射流装置，其特征在与所说的输液 管(3)的供液段(4)上装有流量控制阀(5)。
7. 根据权利要求5所述的磨削液雾化射流装置，其特征在与所说的空气 滤清器(8)上装有压力表(7)和进气控制阀(9)。
8. 根据权利要求l所述的磨削液雾化射流装置，其特征在与所说的储液 罐(2)的下面有一个箱式外罩(1),输液管(3)、输液泵(11)、空气压縮机(13)、进气管(6)均装在外罩(1)之内，空气滤清器(8)装在外罩(1)外 面的一侧，软管(15)从外罩(1)的另一侧伸出。
9. 根据权利要求8所述的磨削液雾化射流装置，其特征在与所说的外罩 (1)上设有与磨床相挂接的连接件。
专利摘要本实用新型涉及一种磨削设备，即一种磨削液雾化射流装置，其特点是这种装置设有盛装磨削液的储液罐2，储液罐2接有输液管3，输液管3接有喷头16，输液管3到喷头16之间，接有空气压缩机13的高压气管。工作时，高压气体与磨削液混合并雾化后喷在磨削区。磨削液用量极少，压缩空气还可以起到排除磨屑和冷却作用。可以简化工件清洗工序，或大幅度延长清洗剂的寿命。省去冷却循环系统，大量降低能耗。可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。磨削效果显著增强，其表面粗糙度和残余应力指标明显优化。从而避免了现有磨削技术的多种弊端，达到了既提高工效，又避免环境污染的目的。
文档编号B24B57/02GK201227778SQ20082011543
公开日2009年4月29日 申请日期2008年6月2日 优先权日2008年6月2日
发明者丁玉成, 侯亚丽, 李长河 申请人:青岛理工大学