可提高研磨效率的研削液应用装置的制作方法

文档序号:15001317发布日期:2018-07-24 20:11阅读:190来源:国知局

本实用新型涉及一种研削液应用装置,特指用在水溶性湿式加工工具机上,可提高原有的研(切)削效率及工件精度的应用技术。



背景技术:

水溶性湿式加工工具机的研磨技术,请参阅图1所示,研磨时以高速运转砂轮A研磨工件物B,在研削热区C的温度通常达到有摄氏1000度以上,工件物B在接触面上产生高热,所发生的热量一方面由研削液带走,另一方面分别由砂轮和工件物吸收,其余的热则散布在周围空气中。由于高热是研磨过程中不断累积的热,假若研磨热不能有效地尽速排除,工件物会产生热膨胀或变形,致使工件物形状变形精度下降,甚至造成研磨裂纹,以及在砂轮表面积累的黏结物让加工研磨效能降低,这些影响工件物造成热损伤及研磨性能降低的因素,一直是未能大幅提高加工效率的重要关键,此情况同样地也会发生在工件物切削加工上,若未能有效的加以解决,将会造成加工效率困难度提高。

目前防止工作物升温及变形的对策,主要包括如下几种:1.使用大量研削液或增加研削液压力在工作物上;2.采用粒度大、结合度小或组织粗的砂轮研磨;3.减低砂轮周速度;4.减小研磨切削量;5.增快进给速度,即减少研磨单位面积接触时间;6.砂轮立即修整。

在上述对策中,虽具有程度上的散热效果,但排除散热的效率是有限的。其中,采用2~6对策时,是以牺牲部分加工效率来换取稍佳的散热性。在对策1中,使用含有水份及油脂的水溶性研削液,厌氧细菌在过滤系统水箱中繁殖,容易产生异味。有关抑制细菌繁殖的方法,可让研削液尽量保持于低温,另一方法是添加化学添加剂,不过这对研磨加工性是否有关连影响,以及能否可预见到工安环境的卫生和职业的危害,仍是须加以探究的问题。



技术实现要素:

本实用新型的主要目的在于,提供一种可提高研磨效率的研削液应用装置,将普通研削液依特定条件转化成纳米气泡研削液,当纳米气泡研削液直接到达研削热点可减少摩擦,快速吸收大量研削高热,具有瞬间气化快速散热的效果,保持在高效率的研磨加工。

本实用新型的另一目的在于,无须以化学添加剂来抑制细菌消除臭味,仅纳米气泡就可有效改善过滤系统中厌氧细菌的繁殖环境,去除臭味维护工作环境的清新。

本实用新型的一目的在于,应用在各种水溶性湿式工具机上作为防止工作物升温及变形的对策,可让原有工具机的加工效率由一台变成是二台工具机的效率价值,加工成本大幅地降低。应用本实用新型的创新技术,不仅能为工具机提升附加价值,也能为国内工具机及制造业助上一臂之力,其重大突破性的创新应用技术,更可为产业界再造竞争力。

为了达到上述目的,本实用新型包括一本体,由不锈钢制成的箱体;一压力计,设在该本体上;一纳米气泡产生器,设在该本体内,提供研削液产生成纳米气泡研削液,其一端接有一分管头连接该压力计和一入水管,另一端连接有一出水管,该入水管在该本体上设有一输入研削液的入水口,该出水管在该本体上设有一输出纳米气泡研削液的出水口;一流量计,连接于该出水管的该出水口;一空气调节阀,设在该本体内,其上设有一空气进气孔,该空气调节阀连接一气管至该纳米气泡产生器,该气管之间设有一止逆阀。

上述的该本体上设有一对应于该空气调节阀位置的调节孔。

上述的该纳米气泡产生器由该空气调节阀调整流入该空气进气孔的空气量来决定其能产生纳米气泡的大小及数量。纳米气泡产生器产出每毫升纳米气泡研削液中可达一亿个以上的大量的纳米气泡,经研究验证后,低于一亿以下纳米气泡的对加工的效果不佳,该纳米气泡研削液其压力和流量可由外接控制阀来调节,由该压力计、该流量计观察调整值。

本实用新型应用在研磨机的砂轮研磨工件物方面,因可将普通研削液转化成纳米气泡研削液,其研削液由大分子完全改变成小分子的纳米气泡研削液,纳米气泡研削液对砂轮及工件物的热点喷洒可以减少摩擦,通过毛细管作用(Capillary Effect)及附壁作用(Coanda Effect)深入到该研削热点,当纳米气泡吸收大量研削高热,具有瞬间气化快速散热的效果,又在吸热后爆破时,振动冲击砂轮及工件物表面,带走研削屑并清除砂轮表面的黏结物,让砂轮表面保持锐利,以保持在高效率下加工。

本实用新型应用于研磨机加工,还需设有一研削水箱来存放研削液,其加工主要以砂轮的外周来研削工件物平面;研削液由一输入管路连接一水泵浦,该水泵浦以一输出管路接入该入水口,该输入管路另一端设有一简易滤器(strainer),研削液通过该纳米气泡产生器转化成纳米气泡研削液输出到该出水口,再以管路接到一喷嘴口,朝向工件物的研削热点喷洒,吸收高热及减少摩擦,快速地达到散热冷却效果,以防止加工工件物升温,让砂轮表面保持锐利,使用过后的纳米气泡研削液汇集后,经过回流管流回该研削水箱中存放,以供循环再利用。

本实用新型应用于研磨机加工,其所带来得效益:除了可供快速散热冷却作用及减少摩擦外,还能使砂轮表面时时保持在锐利状态。在加工效率方面,一方面能使加工效率大幅提升50%~200%以上,节省加工成本,另一方面使研磨机加工的产能大幅提高,减少砂轮的磨损,进而延长使用寿命;并且,本实用新型将普通研削液经转化成纳米气泡研削液后,其内含有大量的空气,致使厌氧细菌无法存活,且不产生H2S及NH3,可消除研削液的臭味,让工作环境保持清新,并带来节能效益,纳米气泡研削液在研削水箱中可长期使用不需经常更换,可节省成本。

本实用新型可广泛应用于其他车床、加工中心、铣床、钻床或其他湿式工具机的切削加工,将切削加工使用的切削液,依照特定条件转化成纳米气泡切削液,能使上述工具机的切削加工效率大幅提升及提高产能,并能减少切削刀具的耗损。

附图说明

图1为现有的砂轮加工于工件物的研削热区示意图。

图2为本实用新型的外观示意图。

图3为本实用新型的内部结构示意图。

图4为本实用新型的一较佳实施例的应用在平面磨床示意图。

图5为本实用新型的另一较佳实施例的应用在外圆磨床示意图。

附图标记说明

(现有技术)

A砂轮 B工件物

C研削热区

(本实用新型)

1本体 10压力计

100规格表 11纳米气泡产生器

12分管头 13入水管

130入水口 14出水管

140出水口 141控制阀

15流量计 16空气调节阀

160空气进气孔 17气管

18止逆阀 19调节孔

2研削水箱 20简易滤器

21回流管 22磁铁分离器

23纸带过滤器 3水泵浦

30输入管路 31输出管路

4砂轮 5工件物

6喷嘴口。

具体实施方式

请先参阅图2~图5所示,提供一种可提高研磨效率的研削液应用装置,其包括一本体1,由不锈钢制成的箱体;一压力计10,设在该本体1上;一纳米气泡产生器11,以耐酸碱或耐腐蚀性的不锈钢材制作而成,设在该本体1内,提供研削液产生成纳米气泡研削液,其一端接有一分管头12连接该压力计10和一入水管13,另一端连接有一出水管14,该入水管13在该本体1上设有一输入研削液的入水口130,该出水管14在该本体1上设有一输出纳米气泡研削液的出水口140;一流量计15,连接于该出水管14的该出水口140;一空气调节阀16,设在该本体1内,其上设有一空气进气孔160,该空气调节阀16连接一气管17至该纳米气泡产生器11,该气管17之间设有一止逆阀18,该本体1上设有一对应于该空气调节阀16位置的调节孔19,该本体1外设有一规格表100,其上有型号、材料、制造产地及系列号码等说明。

本实用新型应用在研磨机的砂轮研磨工件物方面,将普通研削液依特定条件转化成纳米气泡研削液,其研削液由大分子完全改变成小分子的纳米气泡研削液,对砂轮及工件物的研削热点喷洒可以减少摩擦,通过毛细管作用(Capillary Effect)及附壁作用(Coanda Effect) 深入到该研削热点,当纳米气泡吸收大量研削高热,具有瞬间气化快速散热的效果,又在吸热后爆破时,振动冲击砂轮及工件物表面,带走研削屑并清除砂轮表面的黏结物,让砂轮表面保持锐利,以保持在高效率下加工。

本装置由压力、流量及空气分别调节,使研削液转化成纳米气泡研削液,其中纳米气泡产生的大小及数量是由该空气调节阀16流入该空气进气孔160的空气量来决定,该空气量由调节孔19深入该空气调节阀16进行调整,该纳米气泡产生器11产出每毫升纳米气泡研削液中可达一亿个以上的大量的纳米气泡,经研究验证后,低于一亿以下纳米气泡对加工的效果不佳,纳米气泡研削液的过滤精度小于100μm,其压力和流量可由外接控制阀 141来调节,该压力计10、该流量计15可观察调整值。

本实用新型适用于各种水溶性湿式加工工具机作为防止工作物升温及变形的对策 (特别是精密加工),本实用新型应用于研磨机加工,还需设有一研削水箱2来存放研削液。以下为应用于精密研磨机厂的平面磨床与外圆磨床的两个实施例。

请参阅图4所示,为本实用新型的一较佳实施例的应用在平面磨床示意图,平面磨床为可进行往复动作加工的工具机,其加工主要以砂轮4的外周来研削工件物5平面。本实用新型应用在平面磨床上的研削液是存放在该研削水箱2中,研削液由一输入管路30接出到一水泵浦3,该水泵浦3连接一输出管路31接入该入水口130,该输入管路30在底端设有一简易滤器(strainer)20,普通研削液经过该简易滤器20的过滤后,由该水泵浦3动作抽出,经过该入水口130流入该纳米气泡产生器11,调整该空气调节阀16,研削液通过该纳米气泡产生器11转化成纳米气泡研削液输出到该出水口140,再以管路接到一喷嘴口6,朝向砂轮4及工件物5的的研削热点喷洒,研削工件物5时,该纳米气泡研削液可减少摩擦且能深入到研削热点,当纳米气泡吸收大量的研削高热,具有瞬间气化快速散热效果,并能让砂轮表面保持锐利,以保持在高效率下加工。使用过后的纳米气泡研削液汇集后,通过一回流管21流回到该研削水箱2,并通过设在该研削水箱2上的磁铁分离器(Magnetic Separator)22及纸带过滤器(Paper Filter)23后,存放该研削水箱2内,该纳米气泡研削液其黏度及热传导性已改变,其所含的纳米气泡可以较长时间以伯朗宁运动(Brownian Motion)存在于研削液中,因此较能长期存放于研削水箱2中循环使用。

请参阅图5所示,为本实用新型另一较佳实施例的应用在外圆磨床示意图。外圆磨床为广泛用于圆柱形、圆锥形外表面进行研磨加工,加工以砂轮4的外周来磨削工件物5的外周面,同样地利用本实用新型的纳米气泡研削液由喷嘴口6朝向砂轮4及工件物5的研削热点喷洒,使用过后的纳米气泡研削液汇集后,通过一回流管21流回该研削水箱2中存放,以供循环利用。

本实用新型应用于研磨机加工,其所带来得效益:除了可供快速散热冷却作用及减少摩擦外,还能使砂轮表面保持在锐利状态。在加工效率方面,一方面能使加工效率大幅提升50%~200%以上,节省加工成本,另一方面使研磨机加工的产能大幅提高,减少砂轮的磨损,进而延长使用寿命;并且,本实用新型将普通研削液经转化成纳米气泡研削液后,其内含有大量的空气,致使厌氧细菌无法存活,且不产生H2S及NH3,可消除研削液的臭味,让工作环境保持清新,并带来节能效益,纳米气泡研削液在研削水箱中可长期使用不需经常更换,可节省成本。

本实用新型应用于上述研磨机外,也可广泛应用于其他车床、加工中心、铣床、钻床或其他湿式工具机的切削加工。本实用新型将切削加工使用的切削液,依照特定条件转化成纳米气泡切削液,能使上述工具机的切削加工效率大幅提升及提高产能,并能减少切削刀具的耗损。

本实用新型结合另外应用在水溶性湿式加工工具机上,以附加于工具机上或是整合于工具机内的型态,作为防止工作物升温及变形的对策。在实施效益上,可让原有工具机的加工效率由一台变成是二台工具机的效率价值,加工成本大幅地降低;此外,应用本实用新型的创新技术,不仅能为工具机提升附加价值,也能为国内工具机及制造业助上一臂之力,其重大突破性的创新应用技术,更可为产业界再造竞争力。

但以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,但本实用新型不以附图所示限定实施范围,因此,举凡与本实用新型意旨相符的修饰性变化,只要在均等范围内都应涵属于本实用新型的保护范围内。

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