[发明专利]一种异相切削液在线混合及静电矢量喷雾装置

说明书

本发明属于机械加工领域，公开了一种异相切削液在线混合及静电矢量喷雾装置，包括沿轴向依次连接在一起的进气管、进液器、雾化组件、混合荷电结构和矢量喷射结构，进气管连通混合荷电结构的混合腔，雾化组件的一部分安装于进液器中，进液器设有至少两组液路，雾化组件中设有至少两组分别连通不同液路的雾化腔，雾化腔通过雾化喷孔与混合腔连通，雾化腔中设有液体雾化装置，混合腔内壁上设有导电的旋转叶片，矢量喷射结构包括若干电极片，电极片沿矢量喷射结构的周向排布，外接控制电路通过若干电极片控制接线端与电极片一一对应连接。本发明喷出的雾化液滴的混合效果优于现有技术，且能在一定角度内实行精确的喷射方向矢量控制。

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及机械加工领域中能够实现不同相切削液在线混合并使得雾滴荷电，且兼具有矢量喷雾特征的静电喷雾装置，具体地说是一种超声雾化的异相切削液在线混合及静电矢量喷雾装置。

背景技术

较小的切削力、振动、切削热不仅可以提高机械加工精度，还可以降低机床震动，维护主轴精度，并获得更长时间的刀具使用寿命，从而提高加工经济性和可持续性。微量润滑(Minimal Quantity Lubrication，MQL)，静电微量润滑(Electrostatic MQL，EMQL)等冷却润滑方法为加工过程中的减摩和切削热控制提供了较好的解决方案。在线混合式微量润滑技术，通过切削油(以植物油为主)和水的组合，依靠水的沸腾相变加强换热效果，并依靠油膜降低切削摩擦，相对较为环保且成本较低，因其具有切削液在线混合的特征，可以实现异相切削液的独立存储，便于运输和保存，而EMQL则是基于设法提高雾滴应用效率，使其准确、有效进入加工区，从而改善润滑冷却作用，因此，同时实现切削液在线混合以及静电微量润滑将有助于减少切削液使用，并提高切削加工质量。

此外，在加工过程中，喷射角度是静电微量润滑切削加工时的重要参数，不同的角度下油雾颗粒会以不同的速度喷向刀具和工件，发生碰撞时喷雾气流对沉积在工件表面的润滑和冷却液作用力方向也会不同，导致切削环境内的油雾浓度的变化；并且，不同入射方向还会导致切削液雾滴沉积在加工区域的位置产生一定差异，如在铣削过程中，顺铣和逆铣时，所要求的微量润滑切削液沉积位置会产生变化，尽可能地使得雾滴精准地沉积在加工区，使之发挥有效作用，将会使得冷却和润滑效果得到进一步的提高，而传统的微量润滑喷雾方式并不具备完善的自主改变喷雾角度的能力；因此，确保微量润滑的切削液雾滴能够在人为控制下进行一定角度的矢量运动，而不是仅对准单一方向喷雾，不仅可以根据实际加工条件获得更小的雾滴飞溅，更低的切削液环境浓度，更高的空气质量效果，还有望实现更好的冷却润滑效果和更高的加工质量。