一种切割机床用长效缓蚀冷却液供给装置的制作方法

1.本发明属于工件加工技术领域，具体涉及一种切割机床用长效缓蚀冷却液供给装置。


背景技术：

2.在金属切割过程中，冷却液不仅能带走大量切割热，降低切割区温度，而且由于它的润滑作用，还能减少摩擦，从而降低切割力和切割热。因此，冷却液能提高加工表面质量，保证加工精度，降低动力消耗，提高刀具耐用度和生产效率。通常要求冷却液有冷却、润滑、清洗、防锈及防腐蚀性等特点。
3.现有技术中存在以下问题：1、工件在切割过程中，使用冷却液辅助工件的切割操作，使用后的冷却液留置在切割机切割室内，极易造成机体锈蚀；2、切割使用的冷却液防腐蚀效果一般，不具有缓蚀效果，为了达到优良的防腐蚀效果，需要大量使用冷却液，存在成本上的浪费。
4.为了解决上述问题，本发明中提供一种切割机床用长效缓蚀冷却液供给装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有问题，提供了一种切割机床用长效缓蚀冷却液供给装置。
6.本发明是通过以下技术方案实现的：一种切割机床用长效缓蚀冷却液供给装置，包括切割箱体，切割箱体的前表面滑动安装有滑动门，且切割箱体的内部安装有导杆，导杆上滑动安装有滑动台，滑动台上安装有切割机构，切割机构的下方设置有工作台，工作台下方设有引流槽，引流槽的底部安装有下液管，切割箱体的下方安装有循环箱体，循环箱体包括滤液箱，上述下液管延伸至滤液箱内部，在滤液箱的底部连接有输液管，输液管的下端连接输液泵的进水端，输液泵的出水端通过输液管与安装在循环箱体底部的储液箱连通，储液箱的另一侧通过输液管连接有循环泵，循环泵的出水端连接有循环管，循环管的末端连接有喷液机构，喷液机构用于喷洒缓蚀冷却液。
7.作为本发明的一种较优技术方案，所述滤液箱内设有过滤网，在所述循环箱体的内壁固定连接有真空泵，真空泵通过真空管与滤液箱连通并且真空管位于过滤网下方。
8.作为本发明的一种较优技术方案，所述喷液机构的出水端连接有喷头，所述喷头的喷口朝向切割机构。
9.作为本发明的一种较优技术方案，上述过滤网上方且位于滤液箱内壁上设有外部驱动装置，外部驱动装置包括设置于过滤网上方的侧部滑块，侧部滑块上贯穿并螺纹连接有往复丝杆，在滤液箱的内壁上固定连接有电机，电机的输出轴与往复丝杆同轴固定连接。
10.作为本发明的一种较优技术方案，所述滤液箱内且位于过滤网上方设有清理机
构，清理机构包括顶部侧板，顶部侧板固定安装在中间框顶部两侧，顶部侧板上开设有顶部滑槽，侧部滑块侧边转动连接移动齿轮，移动齿轮位于其中一个顶部滑槽内，顶部滑槽的底部开设有与移动齿轮相啮合的齿槽，移动齿轮同轴转动连接转动轴，转动轴同轴固定连接毛刷辊，未设有所述齿槽的顶部滑槽内滑动连接滑动座，转动轴穿过毛刷辊与滑动座转动连接。
11.作为本发明的一种较优技术方案，所述缓蚀冷却液的制备方法如下：利用铝粉和二氧化硅制得复合微粒，并在其表面引入亲水和亲油基团，然后将其接枝并配位到多孔壳聚糖上，并负载上表面修饰后的羟基硅酸镁颗粒，最后将其分散于乙二醇型冷却液中即可。
12.作为本发明的一种较优技术方案，所述缓蚀冷却液的制备方法包括如下步骤：1）将铝粉、二氧化硅、聚异丁烯基丁二酰亚胺以及磷酸乙二胺混匀后进行研磨，得到复合微粒；该复合微粒可以附着在金属表面，形成纳米粒子膜，对金属表面起到钝化作用，避免金属被腐蚀；添加的铝粉粒子呈鳞片状，通过大小粒子间的相互填补作用使得铝粒子之间互相连接，从而有助于提高纳米粒子膜的连续性和完整性；添加的活化剂能够提高复合微粒的活化能，从而有助于增强纳米粒子膜与金属表面的结合强度；2）在酸性条件下，使用对氨基苯磺酸氟硼酸重氮盐对复合微粒进行处理，烘干后在超声波辅助下使用铝锆偶联剂进行二次处理，得到亲水亲油性微粒；通过将铝复合微粒与对氨基苯磺酸氟硼酸重氮盐直接偶联，由于该复合微粒外围被磺酸基包围，具有强极性，使得复合微粒与水溶液具有很好的相容性；超声波辅助下使用铝锆偶联剂进行二次处理，增大了复合微粒的接触角，使得复合微粒经过处理后具有一定的亲油性，从而提高纳米微粒在醇溶液中的分散性；3）利用多孔壳聚糖作为载体，将亲水亲油性微粒接枝并配位到载体上，得到壳聚糖基复合微粒；通过将亲水亲油性微粒接枝并配位到多孔壳聚糖上，利用壳聚糖分子伯胺基上的氮原子具有孤对电子，可以与金属表面的离子以配位键结合在一起，从而有利于纳米粒子附着在金属表面；选用多孔壳聚糖具有明显的多孔结构，一方面可以使亲水亲油性微粒更好的分散接枝配位到多孔壳聚糖上，提高多孔壳聚糖中亲水亲油性微粒的携载量，从而提高纳米粒子膜的厚度，增强金属表面的耐腐蚀性，另一方面多孔结构的多孔壳聚糖比表面积较大，可以更好的与金属表面的离子结合起来，从而促进纳米粒子膜的形成；4）将羟基硅酸镁经十六烷基三甲基溴化铵表面修饰后，负载于壳聚糖基复合微粒上，然后分散于乙二醇型冷却液中，即可得到所需的缓蚀冷却液；将羟基硅酸镁粉碎研磨后用十六烷基三甲基溴化铵进行表面修饰，通过硅烷偶联剂改善羟基硅酸镁的片层结构，利用溶液插层法将羟基硅酸镁负载于壳聚糖基复合微粒上，添加的羟基硅酸镁以磨粒的形式进入金属表面，并在金属表面造成磨粒磨损，从而产生具有较高摩擦化学活性的新生表面，使得金属表面能升高，从而有助于增强纳米粒子膜与金属表面的结合强度。
13.作为本发明的一种较优技术方案，上述步骤1）的具体操作如下：将铝粉、二氧化硅、聚异丁烯基丁二酰亚胺、磷酸乙二胺，混合后加入到液体石蜡
30ml:70-120ml。
36.更进一步，所述多孔壳聚糖微球与含有亲水亲油性微粒的乙二醇溶液的质量体积比为1:30-80g/ml。
37.更进一步，所述含有亲水亲油性微粒的乙二醇溶液中，亲水亲油性微粒的含量为2-8
×
10-5
g/l。
38.更进一步，所述加热温度80-90℃，反应时间1-3h。
39.更进一步，所述索式提取采用的溶剂为二氯甲烷和甲醇。
40.更进一步，所述索式提取的次数为2-5次。
41.更进一步，所述干燥为真空干燥，温度60-80℃，时间8-15h。
42.作为本发明的一种较优技术方案，上述步骤4）的具体操作如下：将羟基硅酸镁粉碎后进行球磨，然后加入到蒸馏水中超声分散，加热后依次加入十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂以及壳聚糖基复合微粒，在搅拌条件下进行反应，将产物过滤后烘干，研磨后得到缓蚀添加剂，将其加入到乙二醇型冷却液中，即可得到所需的缓蚀冷却液。
43.更进一步，所述羟基硅酸镁粉碎至粒度小于1mm。
44.更进一步，所述球磨的球料比为5-8:1，转速为300-500r/min，时间20-30h。
45.更进一步，所述超声功率300-400w，时间10-20min。
46.更进一步，所述加热温度60-70℃。
47.更进一步，所述搅拌转速100-180r/min，反应时间4-6h。
48.更进一步，所述烘干温度50-70℃，烘干至恒重。
49.更进一步，所述羟基硅酸镁、蒸馏水、十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂以及壳聚糖基复合微粒的质量体积比为3-10g:30-80ml:1g:2-5ml:8-15g。
50.更进一步，所述乙二醇型冷却液为不含硅酸盐的乙二醇型冷却液。
51.更进一步，所述缓释添加剂的添加量占乙二醇型冷却液总质量的10-18%。
52.本发明相比现有技术具有以下优点：1、本发明中的切割机床用长效缓蚀冷却液供给装置，可对使用后的缓蚀冷却液进行收集、过滤、存储、循环供给，对处理后的冷却液进行循环使用以降低生产成本，并且清理机构对过滤后的金属碎屑可以进行及时的清理，防止过滤网堵塞，设置的真空泵则可以加快缓蚀冷却液透过过滤网的速度，提高了过滤效率。
53.2、本发明中，使用的缓蚀冷却液具有长效的稳定性，不易出现沉淀和凝胶状物质，而且可以在发动机及其冷却系统中的各种金属或合金表面形成纳米粒子膜，可以有效的起到缓蚀和防垢作用，缓蚀效果适应性强，可以对金属起到长效的防腐蚀效果。
附图说明
54.图1是本发明的冷却液供给装置第一角度立体结构示意图；图2是本发明的冷却液供给装置第二角度立体结构示意图；图3是本发明的冷却液供给装置中切割箱体内部第一角度立体结构示意图；图4是本发明的冷却液供给装置中切割箱体内部第二角度立体结构示意图；图5是本发明的冷却液供给装置中循环箱体内部第一角度立体结构示意图；
图6是本发明的冷却液供给装置中循环箱体内部第二角度立体结构示意图；图7是本发明的冷却液供给装置中滤液箱及清理机构第一角度立体结构示意图；图8是本发明的冷却液供给装置中滤液箱及清理机构第二角度立体结构示意图；图9是图8中a处放大示意图。
55.附图标号：1、切割箱体；2、导杆；3、滑动台；4、滑动门；5、隔板；51、工作台；511、通孔；52、下液口；6、切割机构；61、液压缸；62、安装座；63、切割轮；7、喷液机构；71、喷头；8、引流槽；9、下液管；10、循环箱体；11、对开门；12、输液泵；13、输液管；14、循环泵；15、循环管；16、储液箱；17、滤液箱；18、真空泵；19、真空管；20、中间框；201、支撑板；21、过滤网；22、清理机构；220、毛刷辊；221、顶部侧板；222、顶部滑槽；223、齿槽；224、侧部滑块；225、往复丝杆；226、电机；227、移动齿轮；228、转动轴；229、滑动座；23、提拉门；24、滑道板；25、支撑架；26、收集箱。
具体实施方式
56.本发明中所选用的缓蚀冷却液的制备方法如下：1)按照质量比为2:0.5:1:1:4，将粒径30μm的铝粉、10μm的二氧化硅、聚异丁烯基丁二酰亚胺、磷酸乙二胺，混合后加入到液体石蜡中，搅拌均匀后加入到研磨机中，球料比为8:1，以2000r/min的转速研磨10min，制得复合微粒；2)按照质量体积比为1:200g/ml，将复合微粒加入到浓度为0.1mol/l的氢氧化钠溶液中，在转速为100r/min下搅拌分散5min，再加入对氨基苯磺酸氟硼酸重氮盐，控制氨基苯磺酸氟硼酸重氮盐与复合微粒的质量比为0.5:1，继续搅拌20min，抽滤后向滤液中加入稀盐酸调节ph至1，然后缓慢加入无水乙醇直至细小晶体完全析出，将产物抽滤后在50℃烘箱中烘干，然后加入到质量分数为3%的铝锆偶联剂乙醇溶液中，控制复合微粒与铝锆偶联剂乙醇溶液的质量体积比为1:10g/ml，在200w超声波下振荡分散10min，然后加热至60℃，在转速为150r/min下搅拌10min，然后用乙醇离心洗涤后在50℃下干燥1h，得到亲水亲油性微粒；3)按照质量体积比为1:30g/ml，在150r/min的转速下，将多孔壳聚糖微球加入到亲水亲油性微粒含量为2
×
10-5
g/l的乙二醇溶液中，加热至80℃，反应1h，将混合物冷却至室温后过滤，然后依次用二氯甲烷和甲醇对所得滤饼进行索式提取2次，将滤饼在60℃下真空干燥8h，得到壳聚糖基复合微粒；4)将羟基硅酸镁粉碎成粒度小于1mm的细小颗粒，按照球料比为5:1，在球磨机转速为300r/min下球磨20h，然后将得到的羟基硅酸镁粉末加入到蒸馏水中，在300w超声波下振荡分散10min，然后加热至60℃，依次加入十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂以及壳聚糖基复合微粒，在转速为100r/min下搅拌反应4h，待反应结束后，将产物过滤后置于50℃烘箱中干燥至恒重，研磨后得到缓蚀添加剂，控制羟基硅酸镁、蒸馏水、十六烷基三甲基溴化铵、硅烷偶联剂以及壳聚糖基复合微粒的质量体积比为3g:30ml:1g:2ml:8g，将得到的缓蚀添加剂加入到不含硅酸盐的乙二醇型冷却液中，并且控制缓释添加剂的添加量占乙二醇型冷却液总质量的10%，混匀后即可得到所需的缓蚀冷却液。
57.上述对氨基苯磺酸氟硼酸重氮盐的制备方法如下：按重量份数计，将5份对氨基苯磺酸加入到20份质量分数为5%的氢氧化钠溶液中，搅拌溶解后加入10份浓度为2.0mmol/l
的亚硝酸钠溶液，冷却至0℃，加入3份浓度为2.0mol/l的盐酸，在转速为100r/min下搅拌10min，然后再加入氟硼酸5份，继续搅拌10min，将产物过滤后进行干燥即可。
58.上述多孔壳聚糖微球的制备方法如下：将壳聚糖加入到质量分数为3%的乙酸溶液中，搅拌溶解后将壳聚糖凝胶加入到质量分数为8%的氢氧化钠溶液中，将形成的凝胶微球过滤后用去离子水洗涤至中性，然后加入到质量分数为10%的戊二醛溶液中浸泡10h，取出后用蒸馏水冲洗去除戊二醛，然后在-50℃下冷冻干燥40h即可，其中壳聚糖、乙酸溶液、氢氧化钠溶液和戊二醛溶液的质量体积比为1g:50ml:10ml:700ml。
59.测试试验：将上述缓蚀冷却液在室温下存储半年，观察缓蚀冷却液的稳定性，然后将缓蚀冷却液加入到玻璃器皿中，在80℃下分别对金属进行腐蚀反应360h，结果如下：注：防腐试验是将金属浸泡在玻璃器皿的冷却液中，以1500r/min的转速进行不间断的转动；金属质量变化=（试验后金属重量-试验前金属重量）
÷
金属面积。
60.从上表可以看出，本发明中使用的缓蚀冷却液的稳定效果显著，不易出现沉淀现象，而且对铝、铜、钢、铁、黄铜等金属材料均具有良好的防护效果，可以有效的防止金属部件的腐蚀。
61.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
62.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
63.实施例1参见图1-6，本发明提出的一种切割机床用长效缓蚀冷却液供给装置，包括切割箱体1，切割箱体1的前表面滑动安装有滑动门4，且切割箱体1的内壁固定连接有导杆2，导杆2上滑动安装有滑动台3，滑动台3上安装有切割机构6，切割机构6的下方设有隔板5，隔板5固定在切割箱体1的内壁上。
64.上述切割机构6包括液压缸61，液压缸61固定连接在滑动台3的下端面，在液压缸61的伸缩端固定连接有安装座62，在安装座62上安装有切割轮63。
65.在切割机构6上还安装有喷液机构7，喷液机构7包括喷头71，喷头71倾斜向下且喷口正对切割轮63。
66.在隔板5上且位于切割机构6的下方设有工作台51，在工作台51上开设有若干阵列分布的通孔511，在隔板5上且位于通孔511下方开设有方形的下液口52，在下液口52的下方
设有倾斜向下的引流槽8，引流槽8的上端与隔板5的下端固定连接，其下端与切割箱体1的底端面固定连接，引流槽8的底部安装有下液管9，下液管9贯穿切割箱体1的底端并延伸至循环箱体10内部。
67.切割箱体1的下方安装有循环箱体10，循环箱体10包括滤液箱17，上述下液管9延伸至滤液箱17内部，在滤液箱17的底部连接有输液管13，输液管13的下端连接输液泵12的进水端，输液泵12的出水端通过输液管13与安装在循环箱体10底部的储液箱16连通，储液箱16的另一侧通过输液管13连接有循环泵14，循环泵14的出水端连接有循环管15，循环管15的末端连接有喷液机构7。
68.储液箱16和喷液机构7两者通过循环管15配合循环泵14组成冷却液传输通路，传输至喷液机构7的冷却液通过喷头71进行冷却液的喷洒，辅助工件的切割。
69.在滤液箱17的前表面设有提拉门23，在滤液箱17的内壁两侧固定连接有支撑板201，在支撑板201上设有中间框20，在中间框20内部固定连接过滤网21，提拉门23的下端与中间框20的上端贴合。
70.在循环箱体10的内壁固定连接有真空泵18，真空泵18通过真空管19与滤液箱17连通并且真空管19位于过滤网21下方。
71.需要说明的是：1.引流槽8呈倾斜向下设置，使得工作台51上滴落的冷却液通过下液口52掉入引流槽8上，沿引流槽8倾斜的板面滑动，将冷却液引流至下液管9处进行传输，防止冷却液留置在引流槽8内。
72.2.滤液箱17内收集使用后的冷却液，由于冷却液内附着切割后产生的金属碎屑，可通过过滤网21进行金属碎屑的滤除，从而有效解决冷却液中混杂废屑的问题；设置的真空泵18通过真空管19对滤液箱17形成抽滤，可以使冷却液快速穿过过滤网21，从而加快过滤效率，并且金属碎屑上粘附的冷却液在抽滤作用下也会通过过滤网21进入到滤液箱17的下部，从而可以防止在清理金属碎屑时，由于金属碎屑上附着有大量冷却液从而造成冷却液的浪费。
73.3.滤液箱17的前表面设置的提拉门23可上下移动，通过将提拉门23上移，使得中间框20可以沿着支撑板201被抽出，从而方便对过滤网21上截留的金属碎屑进行清理。
74.4.在提拉门23的四周还可以设置橡胶垫，可以起到密闭作用，防止冷却液通过提拉门的缝隙流出。
75.循环箱体的前表面通过合页转动连接有对开门11，方便打开对开门对循环箱体10内的装置进行检修维护。
76.本发明的工作原理：将待切割工件放置在工作台51上，导杆2上的滑动台3滑动位移带动切割机构6对工作台51上的工件进行切割，并且通过调节液压缸61可以实现切割轮63高度的调节，切割过程中，喷液机构7上的喷头71喷洒冷却液辅助工件切割；喷洒出的冷却液在使用后向工作台51下方滴落，滴落的冷却液沿引流槽8倾斜的板面滑动至下液管9处进入滤液箱17内，冷却液在滤液箱17内过滤杂质后，经输液泵12配合输液管13传输至储液箱16内进行储存，在需要使用冷却液时，循环泵14吸入储液箱16内的冷却液并通过循环管15传输至喷液机构7内，通过喷头71进行冷却液的再次喷洒。
77.实施例2
为了方便将过滤网上截留的金属碎屑清除，实施例2是在实施例1的基础上在过滤网的上方增设了清理机构，下面对其进行具体说明。
78.实施例2与实施例1相同部分不做再次说明，其不同之处在于，参见图7-9在中间框51上方且位于滤液箱17内壁上设有外部驱动装置，外部驱动装置包括设置于中间框20上方的侧部滑块224，侧部滑块224上贯穿并螺纹连接有往复丝杆225，在滤液箱17的内壁上固定连接有电机226，电机226的输出轴与往复丝杆225同轴固定连接。
79.在中间框20上设有清理机构22，清理机构22包括顶部侧板221，顶部侧板221固定安装在中间框20顶部两侧，顶部侧板221上开设有顶部滑槽222，所述侧部滑块224侧边转动连接移动齿轮227，移动齿轮227位于其中一个顶部滑槽222内，顶部滑槽222的底部开设有与移动齿轮227相啮合的齿槽223，移动齿轮227同轴转动连接转动轴228，转动轴228同轴固定连接毛刷辊220，未设有所述齿槽223的顶部滑槽222内滑动连接滑动座229，转动轴228穿过毛刷辊220与滑动座229转动连接。
80.在滤液箱17上且远离电机226的一侧设有提拉门23，提拉门23的下端面与中间框20上端面贴合，在滤液箱17上且位于提拉门23下方固定连接有支撑架25，在支撑架25上设有收集箱26，在收集箱26上方且位于提拉门23下方固定连接有倾斜向下的滑道板24，滑道板24的上端与提拉门23的下端贴合，其下端位于收集箱26中部的上方。
81.需要说明的是：在提拉门23的四周还可以设置橡胶垫，可以起到密闭作用，防止冷却液通过提拉门的缝隙流出。
82.通过在过滤网的上方设置清理机构，通过电机的转动带动毛刷辊转动，可以将滤网上截留的金属屑进行清理；在实际使用中，当过滤网上截留的金属屑过量影响到过滤网的过滤效率时，此时操作人员可以关闭循环泵，将提拉门上移，然后启动电机，电机的转动带动毛刷辊运转，通过毛刷辊上毛刷可以将金属屑扫至过滤网上的一侧，并通过滑道板滑落到收集箱中，从而有利于操作人员在不需要将滤网取出的情况下及时的将截留的金属屑清理掉。
83.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。