[实用新型]一种用于低温微量润滑切削的防霜化喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于低温微量润滑切削的防霜化喷嘴，在极低冷风中混入微量润滑油，经此喷嘴喷出可有效防止喷嘴处霜化结冰现象的发生，属于绿色高效的准干式切削技术领域。 

背景技术

低温微量润滑技术是将低温压缩空气与微量润滑油雾混合后，喷射至加工区域，对加工区实施冷却和润滑的一种新型准干式切削技术。高压高速流动的低温冷风气流一方面可带动微量润滑油更好的喷向加工区，并在加工区表面形成润滑膜，有效减小刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦，降低切削力，高速流动的气体也可使排屑更加顺畅；另一方面由于低温冷风具有极低的温度，可以显著均匀地降低加工区、刀具及工件的温度，利用材料的低温脆性，使其在韧度降低、延性减小的情况下完成切屑与工件的分离，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。 

 在低温微量润滑技术中，其技术难点在于低温冷风和微量润滑油的匹配以及采用怎样的喷嘴进行低温冷风和润滑油雾的喷射。润滑油的润滑特性与其所在环境下的温度有很大关系，温度过高会使得润滑油失去其润滑性能。采取何种喷嘴进行低温冷风和润滑油雾的喷射，才能更好的使低温微量润滑油雾喷向加工区域，并发挥低温冷风的冷却作用和微量润滑油雾的润滑特性，这些都与所使用的喷嘴结构有很大关系。 

 在一般低温冷风喷嘴中，其结构都为直通式的管，即低温冷风与油分别通过不同管路被送同一喷嘴内部充分混合，再经喷嘴喷向加工区域。该方式对微量润滑油的耐低温性能要求极高，当采用一般的微量润滑油时，极低温度的冷风与油雾混合后，使得油雾中的油颗粒极易在喷嘴内部凝固甚至结冰，从而造成喷嘴管道以及喷头处阻塞，使得在切削过程中混有油雾的冷风很难从喷嘴喷出。另一种低温微量润滑技术喷射方法是异管喷射，即低温冷风和油雾在各自的传输管道末端分别接上喷嘴，两个喷嘴同一时间分别向加工区域喷射冷风和油雾。这一喷射方式的优点是对所用微量润滑油的耐低温性能要求不高，可以采用普通油剂，缺点是安装调整非常不便,而且冷风和油无法进行充分混合,而且风量大的一方会把风量小的吹离加工区，加工效果不够理想。 

 不管采用何种喷射方式，以上所述的喷嘴结构都有一个不可避免的缺点，即喷嘴外表面以及喷嘴冷风出口边缘部位极易结霜并生成厚厚的冰层包裹住喷嘴外壁以及喷嘴边缘部位。这种喷嘴在使用过程中，由于极低的温度使得整个喷嘴表面温度极低，外界空气中的水分极易在喷嘴外表面以及喷嘴边缘凝结并霜化结冰，随着冷风的持续通过喷出，不断凝结的小水珠霜化结冰后会在喷嘴外表面和喷嘴出口边缘部位形成一层厚厚的冰层，这不仅会使得喷嘴出口出现严重堵塞现象，使得混有微量润滑油的低温冷风很难从喷嘴喷出，还会由于小水珠的不断霜化结冰大大增加喷嘴的重量，导致喷管由于重力向下伸直，最导致冷风油雾的喷射方向改变而无法精准流向加工区。 

在现有低温冷风设备中，冷量与压缩空气量有关,即所需的冷量越多，所需要的压缩空气量也越大。一般直通式的喷嘴，其出口处气流没有进行合理的配置，使得喷嘴在喷出较大量的低温冷风气体时，会产生很大噪音，这一缺点在很大程度上限制了低温微量润滑技术的推广和运用。 

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于低温微量润滑切削的防霜化喷嘴，该喷嘴能有效防止喷嘴外表面以及喷嘴出口边缘部位出现霜化现象，实现低温冷风和微量油雾的同管喷射的同时，最大程度上降低低温冷风的能量的损失，且喷嘴出口的噪音较小。 

本实用新型的目的通过以下技术方案实现。 

一种用于低温微量润滑切削的防霜化喷嘴，包括喷嘴本体和喷嘴套管，喷嘴本体包括依次连通的固定部、杆部和喷射部，固定部设置有第一螺纹接口，杆部的底部设置有与喷嘴套管连接的外螺纹，喷射部的顶端开设有喷射孔，喷射孔内设置有气体分流器；所述喷嘴套管包括一体成型的套管底部、套管中部和套管导流锥部，套管底部设置有与外螺纹配合使用的第二螺纹接口，所述喷嘴本体与所述喷嘴套管螺接组成具有双壁结构的防霜化喷嘴，所述套管底部的侧壁设置有与第二螺纹接口连通的气孔螺纹接口，所述套管导流锥部的内壁与所述喷射部的外壁之间形成有间隙结构。 

其中，所述喷射孔的气流出口长度比所述套管导流锥部的气流出口长度短3-10mm。 

其中，所述喷射部包括一体成型的加强部、圆柱部和薄壁导流锥部，所述气体分流器与所述薄壁导流锥部的内壁过盈配合，所述加强部的底部与所述杆部连接，所述加强部的外壁设置有四个凹槽，相邻两个凹槽之间形成有棱边，四个棱边的外壁分别与所述喷嘴套管的内壁相抵。