本实用新型涉及金属加工冷却润滑技术领域，尤其涉及一种高性能数字化微量润滑外冷雾化系统。
背景技术：
随着国家经济的持续快速发展，中国从世界制造大国，向制造强国转变。机械加工机床做为制造的基础设备近些年也得到了长足的发展。但是，传统加工机床润滑和冷却的方式多为浇注式，消耗大量的切削液(油)，对环境和加工成本带来负面影响。为此，在加工领域采用干式或准干式切削就成为必然。微量润滑技术是典型的准干式切削方式，它是通过压缩气体将极其微量的润滑油(冷却水)，形成微米级别的雾粒，喷射到切削区，实现切削区的冷却和润滑。
现有技术中，专利号为cn201410012609公开了一种油水气三相节能微量润滑系统，包括微量喷油系统、喷水系统和喷嘴系统。微量润滑装置中油箱里装有微量润滑油，通过油泵经过油路管道与喷嘴系统连接。喷水装置装有水通过隔膜泵经过水路管道与喷嘴系统连接。系统中通有压缩空气，压缩气体分为两路，一路到达喷水系统，另一路又分为两个支路，一支路经过管道与喷嘴系统相通，一支路通过喷油装置。该技术方案解决了水油混合不均、出液效果不佳的问题，但是整个控制过程全靠操作者手动经验调节，调节不够准确，难以按照最佳参数来实施对特定工艺对象加工的冷却润滑，仍然不能实现油水气三相的数字化定量供应；此外，还具有油、水、高压气体的资源利用率低，易发生回水、回油状况的缺点。
技术实现要素：
本实用新型旨在解决现有技术的不足，而提供一种高性能数字化微量润滑外冷雾化系统。
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种高性能数字化微量润滑外冷雾化系统，包括设备箱和固定在机床上的雾化喷射单元，设备箱包括箱体、控制单元、微量润滑油数字化定量供油单元、数字化定量供水单元、数字化定量供气单元，
微量润滑油数字化定量供油单元包括安装在箱体内腔的储油箱，储油箱的出油口通过油过滤器连有蠕动油泵，油过滤器的出油口与蠕动油泵的进油口相连，蠕动油泵的出油口与雾化喷射单元的油相输入端相连，蠕动油泵的控制端与控制单元电连接，
数字化定量供水单元包括水桶，水桶通过水过滤器连有水箱，水过滤器与水箱的进水口相连且进水口处设有进水电磁阀，水箱的出水口连有蠕动水泵，蠕动水泵的进水口与水箱相连且出水口与雾化喷射单元的水相输入端相连，蠕动水泵的控制端与控制单元电连接，
数字化定量供气单元包括高压气源，高压气源的输出端通过进气电磁阀连有电气比例阀，电气比例阀控制端与控制单元电连接，电气比例阀的进气口与进气电磁阀相连且出气口通过空气过滤器与雾化喷射单元的气相输入端相连，电气比例阀的控制端与控制单元电连接。
进一步的，控制单元包括触摸屏、控制器，触摸屏与控制器通过编程电缆相连。
进一步的，雾化喷射单元包括底座、万向节管、雾化喷头，底座上的油相、水相、气相输入端分别通过万向节管内的三条管道与雾化喷头相连，雾化喷头内用于雾化水和油的雾化装置。
进一步的，蠕动油泵由步进电机一驱动，蠕动水泵由步进电机二驱动，步进电机一和步进电机二均与控制器的脉冲输出点电连接。
进一步的，储油箱和水箱内均设有液位计，液位计与控制器的数字量输入点电连接。
进一步的，箱体底部设有若干便于移动的万向轮。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用蠕动泵供给微量润滑油和水，压缩气体通过电气比例阀来定量给定，压缩气体仅用在雾化喷射单元中使微量润滑油和水雾化喷射，因此对高压气源的压力的要求较低，实现了压缩气体以及油、水的多重资源节约；采用步进电机驱动蠕动泵避免了回油或者回水状况的发生，结构更简单且增强了系统稳定性。
附图说明
图1为本实用新型的设备箱的主视图；
图2为本实用新型的设备箱的左视图；
图3为本实用新型的连接关系示意图；
图4为本实用新型的雾化喷射单元的结构示意图；
图5为实施例的连接关系示意图；
图中：1-箱体；2-控制单元；201-触摸屏；202-编程电缆；203-控制器；3-微量润滑油数字化定量供油单元；301-储油箱；302-油过滤器；303-步进电机一；304-蠕动油泵；4-数字化定量供水单元；401-水桶；402-水过滤器；403-水电磁阀；404-水箱；405-步进电机二；406-蠕动水泵；5-数字化定量供气单元；501-高压气源；502-进气电磁阀；503-电气比例阀；504-空气过滤器；6-雾化喷射单元；630-底座；631-万向节管；632-雾化喷头；
以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：
实施例
一种高性能数字化微量润滑外冷雾化系统，包括设备箱和固定在机床上的雾化喷射单元6，设备箱包括箱体1、控制单元2、微量润滑油数字化定量供油单元3、数字化定量供水单元4、数字化定量供气单元5，
微量润滑油数字化定量供油单元3包括安装在箱体1内腔的储油箱301，储油箱301的出油口通过油过滤器302连有蠕动油泵304，油过滤器302的出油口与蠕动油泵304的进油口相连，蠕动油泵304的出油口与雾化喷射单元6的油相输入端相连，蠕动油泵304的控制端与控制单元2电连接，
数字化定量供水单元4包括水桶401，水桶401通过水过滤器402连有水箱404，水过滤器402与水箱404的进水口相连且进水口处设有进水电磁阀403，水箱404的出水口连有蠕动水泵406，蠕动水泵406的进水口与水箱404相连且出水口与雾化喷射单元6的水相输入端相连，蠕动水泵406的控制端与控制单元2电连接，
数字化定量供气单元5包括高压气源501，高压气源501的输出端通过进气电磁阀502连有电气比例阀503，电气比例阀503控制端与控制单元2电连接，电气比例阀503的进气口与进气电磁阀502相连且出气口通过空气过滤器504与雾化喷射单元6的气相输入端相连，电气比例阀503的控制端与控制单元2电连接。
进一步的，控制单元2包括触摸屏201、控制器203，触摸屏201与控制器203通过编程电缆202相连。
进一步的，雾化喷射单元6包括底座630、万向节管631、雾化喷头632，底座630上的油相、水相、气相输入端分别通过万向节管631内的三条管道与雾化喷头632相连，雾化喷头632内用于雾化水和油的雾化装置。
进一步的，蠕动油泵304由步进电机一303驱动，蠕动水泵406由步进电机二405驱动，步进电机一303和步进电机二405均与控制器203的脉冲输出点电连接。
进一步的，储油箱301和水箱404内均设有液位计，液位计与控制器203的数字量输入点电连接。
进一步的，箱体1底部设有若干便于移动的万向轮。
本实用新型的控制器203为plc，且由dc24v电源供电，dc24v电源通过空气开关外接220v电源，同时为本实用新型其他用电元件供电。技术人员可通过触摸屏201输入控制参数，以改变润滑、冷却效果；通过触摸屏201还可以监视各液位计的报警状态和设备的启动停止状态。在触摸屏201上输入参数后，通过编程电缆202传输给plc，plc也可通过编程电缆202将数据传输给触摸屏201进行显示，从而实现实时数据交换。
工作时，控制单元2对整个雾化系统进行控制，如微量润滑油流量的控制、水流量的控制、压缩气体压强的控制。用户根据实际加工类型输入相应的参数，plc通过脉冲输出点控制步进电机一303和步进电机二405，并分别带动蠕动油泵304和蠕动水泵406运转，从而控制输出油、水的流量，通过模拟量输出点控制电气比例阀503的输出压力。
储油箱301内的液位计有高液位点和低液位点，当润滑油用到低液位点时，箱体上的蜂鸣器报警，也会通过触摸屏201显示，提示需要加油，这时现场人员要及时给油箱301补充润滑油，当加到高液位点时蜂鸣器停止报警，这时加油人员停止加油，否则会有润滑油溢出储油箱301。储油箱301与油过滤器302通过pu软管连接。油过滤器302出油口与蠕动油泵304的进油口通过pu软管、分油排、鲁尔接头、硅胶软管相连。蠕动油泵304的出油口通过pu软管、鲁尔接头与底座601的油相输入端相连。蠕动水泵406的步进电机二405接收来自于plc发出的脉冲信号；plc根据触摸屏201上输入的出油量计算发给步进电机一303和步进电机二405脉冲信号的多少，从而控制供油、供水流速，下面进行举例说明：
蠕动油泵304的最大流量为q1，单位为ml/h，则每小时的出油量为l1＝q1，此时对应的最大脉冲数为r1，技术人员在触摸屏201上将单通道出油量设为m，单位是ml，该雾化系统共设有6个通道，则蠕动油泵304的整体出油量为6m，对应的每小时流量q2＝6m×1h，那么每小时的出油量l2＝q2＝6m，此时对应的控制步进电机蠕动泵的脉冲数r2＝m×r1÷l1，此公式无需工作人员再计算，只需直接输入m值到触摸屏上即可，省去了人工计算时间。蠕动水泵406的出水量脉冲数计算原理与蠕动油泵304相同，不再赘述。
蠕动水泵406的进水口与水箱通过硅胶软管、鲁尔接头、pu管、分水排相连。水箱404内的液位计也设有高液位点和低液位点，当水箱404内的水处于低液位点时，启动水泵并开启电磁阀403从水桶401内吸水，水桶401与聪明座相连，聪明座内也安装有液位计，当聪明座内液位计处于低液位时或者是水箱内的液位到达高液位点时停止吸水，当聪明座内液位计处于低液位时会启动蜂鸣器报警，触摸屏上也会给与提示，这时现场工作人员要及时更换水桶401，或者是给水桶401内装入自来水。水箱404与进水电磁阀403通过pu软管相连；进水电磁阀403与水过滤器402通过pu软管相连。水过滤器402包括两级过滤，一级是pp棉过滤，二级是树脂过滤，使现场所用水达到纯净水的状态。水过滤器402与水桶401通过pu软管相连。蠕动水泵406的出水口的6个通道分别通过pu管道与雾化喷射单元6的底座601相连。
进气电磁阀502的入口和出口分别通过pu软管与高压气源501和电气比例阀503相连。在触摸屏201上输入的设定值大于高压气源501的压力时，电气比例阀503会发出吱吱吱的响声，这时要及时查看设定值是否合理。
现场的油路管道、水路管道和气路管道均有6组，即现场共设有6个雾化喷射单元6，每个雾化喷射单元6的润滑油和水在喷头处混合，并通过雾化装置将混合液打散，与高压气体一同喷出，达到降温、润滑的效果。
上述plc采用cp1e-n30sdt-d和cp1w-da021系列plc。
上面结合具体实施例对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
1.一种高性能数字化微量润滑外冷雾化系统，包括设备箱和固定在机床上的雾化喷射单元(6)，其特征在于，设备箱包括箱体(1)、控制单元(2)、微量润滑油数字化定量供油单元(3)、数字化定量供水单元(4)、数字化定量供气单元(5)，
微量润滑油数字化定量供油单元(3)包括安装在箱体(1)内腔的储油箱(301)，储油箱(301)的出油口通过油过滤器(302)连有蠕动油泵(304)，油过滤器(302)的出油口与蠕动油泵(304)的进油口相连，蠕动油泵(304)的出油口与雾化喷射单元(6)的油相输入端相连，蠕动油泵(304)的控制端与控制单元(2)电连接，
数字化定量供水单元(4)包括水桶(401)，水桶(401)通过水过滤器(402)连有水箱(404)，水过滤器(402)与水箱(404)的进水口相连且进水口处设有进水电磁阀(403)，水箱(404)的出水口连有蠕动水泵(406)，蠕动水泵(406)的进水口与水箱(404)相连且出水口与雾化喷射单元(6)的水相输入端相连，蠕动水泵(406)的控制端与控制单元(2)电连接，
数字化定量供气单元(5)包括高压气源(501)，高压气源(501)的输出端通过进气电磁阀(502)连有电气比例阀(503)，电气比例阀(503)控制端与控制单元(2)电连接，电气比例阀(503)的进气口与进气电磁阀(502)相连且出气口通过空气过滤器(504)与雾化喷射单元(6)的气相输入端相连，电气比例阀(503)的控制端与控制单元(2)电连接。
2.根据权利要求1所述的高性能数字化微量润滑外冷雾化系统，其特征在于，控制单元(2)包括触摸屏(201)、控制器(203)，触摸屏(201)与控制器(203)通过编程电缆(202)相连。
3.根据权利要求2所述的高性能数字化微量润滑外冷雾化系统，其特征在于，雾化喷射单元(6)包括底座(630)、万向节管(631)、雾化喷头(632)，底座(630)上的油相、水相、气相输入端分别通过万向节管(631)内的三条管道与雾化喷头(632)相连，雾化喷头(632)内用于雾化水和油的雾化装置。
4.根据权利要求3所述的高性能数字化微量润滑外冷雾化系统，其特征在于，蠕动油泵(304)由步进电机一(303)驱动，蠕动水泵(406)由步进电机二(405)驱动，步进电机一(303)和步进电机二(405)均与控制器(203)的脉冲输出点电连接。
5.根据权利要求4所述的高性能数字化微量润滑外冷雾化系统，其特征在于，储油箱(301)和水箱(404)内均设有液位计，液位计与控制器(203)的数字量输入点电连接。
6.根据权利要求5所述的高性能数字化微量润滑外冷雾化系统，其特征在于，箱体(1)底部设有若干便于移动的万向轮。
技术总结