[实用新型]固体颗粒磨削液复合加工供给系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工领域中的复合加工装置，尤其涉及一种固体颗粒磨削液复合加工供给系统。

背景技术

在普通磨削中，由于高温和碾压产生的工件表层材料过度塑性变形、微裂纹、残余应力和表面层污染等，会在工件上形成表面缺陷层，增大表面粗糙度和波纹度。这将影响零件疲劳强度、抗蚀性能和接触刚度，使零件满足不了较高的使用要求。因此，重要零件需要在磨削后进行去除表面缺陷层、降低粗糙度和波纹度的研抛加工。

由强化换热理论可知，固体的传热能力远大于液体和气体。常温下固体材料的导热系数要比流体材料大几十倍甚至上百倍。悬浮有金属、非金属或聚合物固体颗粒的液体的导热系数要比纯液体大许多。在磨削介质中添加固体颗粒，如研抛加工中普遍采用的氧化铝、碳化硅、氮化硅、金刚石、立方氮化硼磨料可进一步增加磨削介质的导热系数，提高对流热传递的能力。

为此，申请人在先申请了201010004222.2号纳米磨削工艺及纳米磨削液专利，它将固体颗粒加入磨削介质中制成固体颗粒磨削液，即固体颗粒与磨削液（矿物油、或乳化液）以一定体积分数含量配比混合。

但目前，磨削加工和研抛加工这两道工序需要在不同的设备上进行，这不仅增加了工时和成本，而且工件在传输过程中，其表面容易发生不必要的磕破、划伤，影响到表面的加工质量和形位精度。工件的磨削和研抛加工不能在同一设备上连续进行的重要原因是：两个工序所用的介质不同，磨削加工时需要注入起冷却、润滑和清洗作用的磨削液，而研抛加工则需注入磨料与流体混合的研抛液，而目前尚没有能实现磨削与研抛一体化的加工设备以及在一台设备中能同时供应这两种加工所用液体介质的装置。若在同一磨床上装配两套供液装置，既不便安装，也不便操作，还会增加设备成本和作业成本。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为解决目前磨削和研抛加工不能设置在同一设备上的问题，提供一种固体颗粒磨削液复合加工供给系统，它将油箱内盛装的固体颗粒磨削液筛选成三个区域，分别是粗粒径区域、中粒径区域和细粒径区域，细粒径区域含有的磨料粒径为5~10μm，中粒径区域含有的磨料粒径集中在11~50μm，粗粒径区域含有的磨料粒径集中在51~63μm。磨削加工使用细粒径区域的固体颗粒磨削液，进一步提高磨削介质的换热能力；研抛加工使用中粒径区域的固体颗粒磨削液，对磨削加工后的工件进行研抛加工，进一步提高工件的表面质量与表面完整性；此外砂轮如果变钝，丧失磨削能力，可使用粗粒径区域的固体颗粒磨削液，借助于超声波振动喷嘴给固体颗粒磨削液中悬浮的磨料以很大的速度和加速度撞击砂轮表面，去除砂轮磨料间的结合剂，进行在线修锐砂轮。它在一个装置上可连续进行磨削加工、研抛加工、在线修锐砂轮的复合加工过程，充分利用了固体颗粒具有更强的冷却性能和冲击加工能力的优点，有效解决磨削烧伤，提高工件表面完整性和加工精度，实现高效、低耗、环境友好、资源节约的低碳绿色清洁生产，具有举足轻重的意义。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种固体颗粒磨削液复合加工供给系统，它包括油箱，油箱通过电磁铁与超声波振动发生器连接；油箱内部设有粗粒径区域、中粒径区域和细粒径区域，每个区域设有一个对应的供油口并与相应的液压管路连接；液压管路与电磁换向阀连接，电磁换向阀出口通液压管路与泥浆泵、溢流阀连接，溢流阀通过金属软管与超声波振动喷嘴连接；超声波振动发声器、电磁铁均与控制器连接。

所述油箱侧面设有液位计，在底部设有放油塞，顶部设有换气阀；同时在油箱内还设有回油区，回油区设有回油口，回油区由交错布置的隔板组成半包围区域；在该半包围区域外为细粒径区域、中粒径区域以及粗粒径区域，其中，细粒径区域由孔径为粒径为5-10um的筛板围成，中粒径区域由粒径为11-50um的筛板围成，粗粒径区域为细粒径区域、中粒径区域外的剩余区域，其磨料粒径在51-63um。

所述电磁换向阀为三位四通阀，它包括阀体和阀芯，在阀体上设有A、B、C三个入口，分别与粗粒径区域、中粒径区域和细粒径区域相连接；还设有一个P出口与管路连接；阀芯安装在阀体的通道内，通过沿通道的运动打开或关闭A、B、C、P各口。

所述超声波振动喷嘴包括上端块和下端块，两者之间设有压电陶瓷，并由压紧螺栓将三者压紧；下端块通过螺栓与变幅杆固连，变幅杆下端为圆锥面，其内设有横截面为矩形的喷孔II，沿高度方向，宽度不变为2~5mm，而长度逐渐变大；在喷孔II的上方为与其垂直设置的横向进孔I；压电陶瓷与镍片连接，镍片与超声波发生器连接，超声波发生器与控制器连接。