[发明专利]一种纳米流体磁性磨削液及磁场辅助微量润滑系统

权利要求书

1.一种基于纳米流体磁性磨削液的磁场辅助微量润滑系统，其特征在于所述纳米流体磁性磨削液由蒸馏水、脱氧胆酸钠、乙二醇、四氧化三铁纳米颗粒、石墨烯粉末配制而成，配制的磨削液中具有磁性的Fe₃O₄纳米颗粒会吸附在石墨烯表面形成磁性润滑混合颗粒，该磁性润滑混合颗粒均匀分散在磨削液中，所述磁场辅助微量润滑系统由气源（1）、气压计（2）、2个流量控制阀（3）、磨削液储存器（4）、水泵（5）、微量润滑装置（6）、喷嘴（7）、磁场辅助装置（9）、回收容器（19）组成，其中微量润滑装置（6）根据性能要求进行购买配制,用以雾化磨削液，磁场辅助装置（9）安装在工作台（10）上方，包含2个侧面磁极（14）和1个末端磁极（17），用以促进磨削液及磨削液中的磁性润滑混合颗粒进入磨削区进行润滑冷却，纳米流体磁性磨削液在磁场辅助微量润滑系统下的润滑冷却过程如下：

1）纳米流体磁性磨削液装入磨削液储存器（4），磨削液储存器（4）与水泵（5）、流量控制阀（3）通过管路接入微量润滑装置（6），气源（1）由气罐或气泵提供，与气压计（2）、另外一个流量控制阀（3）也通过管路接入微量润滑装置（6），磨削液被水泵（5）输入微量润滑装置（6），气源（1）提供高压气流进入微量润滑装置（6），气体流量和液体流量通过2个流量控制阀（3）分别控制调节，气流和磨削液流在微量润滑装置（6）作用下形成喷雾，经喷嘴（7）喷射到砂轮（8）与工件（15）接触区前方区域，工件（15）固定在装置基架（16）内；

2）喷出的喷雾在磁场辅助装置2个侧面磁极（14）所产生的具有一定作用频率的磁场作用下会横向铺开，所述2个侧面磁极（14）分别安装在装置基架（16）的两侧并与工件（15）处于同一水平位置，喷雾在末端磁极（17）所产生的恒定磁场作用下其作用力会大幅增强，进而克服砂轮（8）高速旋转所形成的“气障层”，进入砂轮（8）与工件（15）的接触区，该末端磁极（17）安装在装置基架（16）的末端，所述2个侧面磁极（14）和1个末端磁极（17）均由铁芯（23）、铜线圈（22）、聚合物隔板（21）和接头（20）组成，所述铜线圈（22）缠绕在铁芯（23）上，所述铁芯（23）安装到聚合物隔板（21）上，所述聚合物隔板（21）安装到装置基架（16）上,2个侧面磁极（14）通过接头（20）连接变频控制单元（12），依靠变频控制单元（12）控制磁场作用的大小和作用频率，末端磁极（17）通过接头（20）连接控制单元（13），依靠控制单元（13）控制磁场作用大小，也就是说在磁场辅助装置（9）作用下，磨削液及磨削液中的磁性润滑混合颗粒会均匀地铺展在工件（15）的加工区域，从而进行润滑冷却；

3）所述回收容器（19）安装在末端磁极（17）下方，所述末端磁极（17）在工作期间内产生恒定磁场作用力，且其磁场作用力大于2个侧面磁极（14）的，因此经砂轮（8）高速旋转扬起到装置基架（16）上方区域内的大部分磁性润滑混合颗粒会被末端磁极（17）吸附，待加工完成后，关掉电源，将这些磁性润滑混合颗粒收集到回收容器（19）中，重新利用。

2.根据权利要求1所述的一种基于纳米流体磁性磨削液的磁场辅助微量润滑系统，其特征在于所述的纳米流体磁性磨削液中的蒸馏水替换为棕榈油配制而成。

3.根据权利要求1所述的一种基于纳米流体磁性磨削液的磁场辅助微量润滑系统，其特征在于所述的磁场辅助装置（9）中的2个侧面磁极（14）异向设置，且磁通量相同。

4.根据权利要求3所述的一种基于纳米流体磁性磨削液的磁场辅助微量润滑系统，其特征在于所述的磁场辅助装置（9）中的末端磁极（17）替换为永久磁铁。

5.根据权利要求4所述的一种基于纳米流体磁性磨削液的磁场辅助微量润滑系统，其特征在于所述的装置基架（16）上方安装有保护板（18），防止磨削液被砂轮（8）溅出。