[发明专利]一种基于微量润滑的切削液多组分在线混合机构

说明书

本发明公开了一种基于微量润滑的切削液多组分在线混合机构，包括箱体，箱体底板上的瓶座和柱塞泵，箱体底板下设顺次卡接的入口接头、第一混合管、中间接头、第二混合管、第三混合管和出口接头，瓶座上设有液体瓶，液体瓶通过导液管与柱塞泵相连，第一混合管、第二混合管、第三混合管与箱体底板固连，第一混合管内设有圆形混合器、支撑圆形混合器的大固定支架，第二混合管设有锥形混合器、大固定支架和小固定支架，第一混合管、第二混合管上设有与之卡接的分流接头，分流接头通过导液管与柱塞泵相连。本发明的在线线混合机构能够同时进行多种切削液的不同组分进行在线混合，混合均匀性好，结构精简、使用方便，适合推广使用。

技术领域

本发明属于切削液在线混合领域，具体涉及一种基于微量润滑的切削液多组分在线混合机构。

背景技术

目前，金属机床切削加工基本上离不开切削液，切削液主要起到冷却、润滑、防锈和清洗的作用。而切削液种类繁多、存贮困难、切削液使用量大，对环境的污染严重、成本高等缺陷，一直是科研工作者努力去攻克的科学问题。为了解决传统加工中大量使用切削液带来的各种问题，绿色微量润滑冷却技术（MQL）成为各国学者研究的热点。MQL 切削技术作为传统湿切削技术的一种革命性变革，主要考虑资源消耗和环境影响问题，并兼顾技术、经济因素。虽然国内、外学者作了大量的研究，取得了一系列的成果，但微量润滑切削液油膜的均匀性、切削液的渗透性和最佳冷却润滑条件以及对油性切削液和水性切削液在线混合的内在区别还没有具体的措施。切削液的组成成分根据加工条件和需求不同，切削液组成成分也不同，但其组成成分一般包含基础油、油性剂、极压剂、防锈剂、铜合金防蚀剂、抗氧抗腐剂、降凝剂和烟雾抑制剂等。因此，实现切削液各组分在线混合首要的问题是如何实现均匀混合，实现油性或水性的切削液多组分均匀混合是本专利要解决的关键问题。

传统浇注法的切削液消耗量一般 100ml/min，而微量润滑切削液的消耗量在0.85ml/min 以下。油基切削液是在基础油中加入适当比例的油性剂、极压添加剂、防锈剂、铜合金防蚀剂、抗氧化剂、降凝剂等组成的油状液体，使用时不需要稀释，直接使用原液。油基切削液的组成及各组分含量如下：基础油 50%-90%；油性剂 0.5%-10%；极压剂 0.5%-10%；防锈剂 1%-20%；铜合金防蚀剂 0.03%-1%；抗氧抗腐剂 0.2%-1.5%；降凝剂 0.1%-1%；烟雾抑制剂 0.3%-1%。根据配方，如果按照混合成分最小值比例大概 0.5%计算，那么混合流量最小的成分为4.25ul/min，因此属于微流量控制。微流量介质在宏观流体中实现均匀混合，要实现微流量介质在宏观流体中实现均匀混合，仅将微流量介质直接注入到主流体中，是无法实现微流量介质在主流体中均匀混合的，本专利在主流体中设置薄壁混合片，薄壁混合片中加工出适合微介质流动的微孔，将微流量介质通过微孔注入到主流体中，实现微流量介质在宏观流体中均匀混合。混合片设置成薄壁的目的是减少混合管中流体的阻力，混合管中设置多个混合片，是扩大微流量介质和宏观流体接触的面积。

发明内容

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于微量润滑的切削液多组分在线混合机构，在薄壁上建立多孔介质模型实现切削液在线多相混合，主要应用于金属切削类加工机床，冷却和润滑切削刀具，改善切削加工质量，提高切削效率。

本发明的技术方案如下：一种基于微量润滑的切削液多组分在线混合机构，包括箱体，箱体底板上端面顺次设有间隔设置并与之固连的瓶座和柱塞泵，箱体底板下端面的顺次设有入口接头、第一混合管、中间接头、第二混合管、第三混合管和出口接头，所述瓶座设有与之螺纹连接的液体瓶，所述液体瓶通过导液管与柱塞泵相连，所述入口接头、第一混合管、中间接头、第二混合管、第三混合管和出口接头顺次卡接，所述第一混合管、第二混合管、第三混合管与箱体底板固连，第一混合管内设有圆形混合器、支撑圆形混合器的大固定支架，所述第二混合管设有锥形混合器、支撑锥形混合器的大固定支架和小固定支架，所述第一混合管、第二混合管上设有与之卡接的分流接头，所述分流接头通过导液管与柱塞泵相连；