[实用新型]一种低能耗的低温复合喷雾切削系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械加工清洁生产技术领域，特别是涉及一种低能耗的低温复合喷雾切削系统。

背景技术

机械加工中大量使用金属加工液(油性加工液和水溶性加工液)是为了达到润滑、冷却与洗净的效果。随着现代化加工业的高速发展，水溶性加工液(如乳化液、可溶液和溶解液)的大量循环使用，以及加工废液的大量排放，造成了严重的环境污染问题。加工液中不仅含有对人体有害的硫磺、磷、氯等元素的极压添加剂，而且含有表面活性添加剂，当加工过程中混入细小切屑时，导致加工液中添加物难以分离，成为难于再回收利用的废液。要妥善处理这些切削废液，需要很多的处理设备和大量的处理费用。同时，高速加工中大量循环使用油性加工液(如矿物油和极压油)，使发生火灾的危险加大。

随着世界对环境保护越来越重视，切削加工中大量使用加工液的加工方法将会受到种种限制，而加工液的适量化或者完全干式切削方法被希望能够应用于实际加工。较有代表性的为微量润滑喷雾切削技术和低温冷风切削技术。

微量润滑喷雾切削技术，喷雾加工法是利用高压气流引导微量切削油对切削区进行喷雾润滑的加工方法。喷雾气流供给切削区，其中的微小油粒子会覆盖刀具、被切削材料和切屑，从而达到切削部的冷却和润滑的目的。作为给油方法，多使用两重软管。中心部的软管是用来将油泵供给的切削油送到喷嘴的前端，在喷嘴处被外层的高压气体所引导形成油雾供给切削部。现在喷雾加工法多使用植物性切削油，但由于其气化热小，微量油剂无法将大量切削热除去，因此在高速切削加工时，切削区的温度会急剧上升，使切削油蒸发而失去润滑机能。在切削加工中，影响刀具寿命最主要的因素是切削点产生的切削热。切削运动所需的能量大多用于被切削材料的变形、切断、产生切屑，以及刀具和加工表面产生的摩擦。而这其中的大部分将转变成热能，使被切削材料和刀具的温度上升。刀具温度上升会导致刀具切削刃的软化，从而使刀具磨损加速。在连续切削加工的场合，特别是对高温合金、钛合金特难加工金属的加工场合，因为切削区会产生大量热量，单纯使用微量植物性切削油将很容易导致切削区高温化。因此同时利用水和植物性切削油的复合喷雾加工法是实现了将水的冷却机能配合植物性切削油的润滑机能的加工方法。如果能把水温尽量降低，同时把压缩空气的温度降低，效果会更加明显。

低温冷风切削技术，低温风冷切削是采用低温冷风强烈冲刷加工区的一种方法。它可以显着均匀地降低加工区、刀具及工件的温度，利用材料的低温脆性，使其在韧性降低、塑性减小的情况下完成切屑和工件的分离，有效地抑制刀具磨损，提高刀具耐用度，改善已加工表面的加工质量。气体的温度一般可控制在-10℃以下，因此有较强的冷却能力。低温气体比液体更易进入切削区，以及刀具与切屑、刀具与工件的接触面，增加了冷却效果。这种加工工艺避免了使用切削液，但不具备有润滑性能，如能在冷风中供给微量高性能切削油，则改善效果更加明显。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服上述现有技术的不足，提供一种低能耗的低温复合喷雾切削系统，该低能耗的低温复合喷雾切削系统提出一种基于把无毒植物油润滑、低温液体汽化降温和低温冷风降温结合起来的能有效降温和润滑的绿色切削工艺技术，不仅保证了润滑效果，更显著提高了冷却效果；其低温液体和低温冷风的生产成本低，设备制造成本低，且适用地域广泛，适用时间长，实现了南北不同地区高温和低温环境全天候使用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低能耗的低温复合喷雾切削系统，主要包括过滤减压阀、微细油雾发生装置、低温液体生产装置、低温冷风雾化装置、普通输送管和保温输送管，低温冷风雾化装置和微细油雾发生装置分别通过普通输送管连通过滤减压阀，微细油雾发生装置通过普通输送管连通低温冷风雾化装置，低温液体生产装置通过保温输送管连通低温冷风雾化装置。

在上述技术方案中，所述微细油雾发生装置的内腔由隔板分开成为雾化室和沉淀室，在微细油雾发生装置上设置有微细雾化喷头和悬浮油粒子出口，微细雾化喷头设置在雾化室上部，悬浮油粒子出口设置在沉淀室上部，微型油泵和油量控制阀通过管道连通，管道上端连通微细雾化喷头，管道下端与微细油雾发生装置下侧部连接并与连通微细油雾发生装置的内腔底部相连通。

进一步的，所述低温液体生产装置包括储液箱、半导体制冷或制热器、液量控制阀和保温输送管，储液箱通过管道连通半导体制冷或制热器，半导体制冷或制热器通过保温输送管连通液量控制阀，液量控制阀通过保温输送管连通低温冷风雾化装置。