(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210766883.1 (22)申请日 2022.07.01 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号 申请人 上海交大智邦科技有限公司 (72)发明人 徐锦泱　李林峰　林铁宇　李超　 安庆龙　明伟伟　陈明　 (74)专利代理 机构 上海统摄知识产权代理事务 所(普通合伙) 31303 专利代理师 杜亚 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) B23Q 11/10(2006.01) (54)发明名称 一种静电微量润滑有效性的评价方法及监 测装置 (57)摘要 本发明涉及一种静电微量润滑有效性的评 价方法及监测装置， 评价方法： 采集切削液的pH 值pH、 流量q、 温度T、 浓度值 电阻率ρ、 TDS值 TDS、 余氧量RO、 浊度NTU， 及静电微量润滑电压V、 切削液气雾浓度值ω后， 将参数分别代入公式计 算冷却、 润滑失效系数， 当对应系数超过1时， 判 断冷却或润滑失效； 反之， 未失效； 监测装置包括 静电电压传感器、 切削液气雾浓度值传感器及包 含pH值传感器、 流量传感器、 温度传感器、 浓度值 传感器、 电阻率传感器、 TDS值传感器、 余氧量传 感器和浊度传感器的监测传感器箱； 本发明的评 价方法， 能够评估静电微量润滑的有效性， 确保 加工效果； 本发明的装置， 能够保证静电微量润 滑的可靠性。 权利要求书4页 说明书13页 附图1页 CN 115144029 A 2022.10.04 CN 115144029 A 1.一种静电微量润滑有效性的评价方法， 其特征在于， 采集切削液pH值pH、 静电微量润 滑电压V、 切削液气 雾浓度值ω、 切削液流量q、 切削液温度T后代入公 式计算冷却失效系数， 将冷却失效系数与1进行比较， 当冷却失效系数超过1时， 则冷却失效； 反 之， 则冷却未失效； 冷却失效系数的计算公式如下： εcool＝ εads+aT·devi(T)+acoolcoef·εads·devi(T)； 式中， εcool为冷却失效系数； εads为吸附状态系数， εads＝apHads·devi(pH)+aVads·devi(V)+aωads·devi(ω)+aqads· devi(q)， 其中， apHads、 aVads、 aωads、 aqads分别对应为计算吸附状态系数时pH、 V、 ω、 q的权重系 数； aT为T对应的权 重系数； acoolcoef为切削液温度和浸润状态 协同效应的权 重系数； 所有的权 重系数取值在0‑1之间； 所有的devi( )为计算各状态指标相对正常值偏离程度的函数， 其中， Pi为某一项具体的状态指标数值， Pil与Pih分别为该状态指 标的正常值下限与正常值上限， Pilc与Pihc分别为该状态指标的完全失效下限与完全失效上 限； 各状态指标的正常值下限与正常值上限分别为能够确保正常切削加工的状态指标的下 限与上限； 各状态指标的完全失效下限与完全失效上限则为在其他指标正常时， 由于该单 一指标发生变化而导 致切削加工结果完全不能满足工艺要求的状态指标的下限与上限。 2.一种静电微量润滑有效性的评价方法， 其特征在于， 采集切削液pH值pH、 静电微量润 滑电压V、 切削液气雾浓度值ω、 切削液流量q、 切削液浓度值 切削液电阻率ρ 、 切削液TDS 值TDS、 切削液余氧量 RO、 切削液浊度NTU后代入公 式计算润滑失效系数， 将润滑失效系数与 1进行比较， 当润滑失效系数超过1时， 则 润滑失效； 反 之， 则润滑未失效； 润滑失效系数的计算公式如下： εlub＝ εwet+ εads+aRO·devi(RO)+aNTU·devi(NTU)+alubcoef·εwet·εads； 式中， εlub为润滑失效系数； εwet为切削液浸润状态系数， 其中， apHwet、 aVwet、 aωwet、 aρ wet、 aTDSwet分别对应为计算切削液浸润状态系数 时pH、 V、 ω、 ρ、 TDS的权重 系数； εads为吸附状态系数， εads＝apHads·devi(pH)+aVads·devi(V)+aωads·devi(ω)+aqads· devi(q)， 其中， apHads、 aVads、 aωads、 aqads分别对应为计算吸附状态系数时pH、 V、 ω、 q的权重系 数； aRO为RO对应的权 重系数； aNTU为NTU对应的权 重系数； alubcoef为切削液吸附状态和浸润状态 协同效应的权 重系数； 所有的权 重系数取值在0‑1之间；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115144029 A 2所有的devi( )为计算各状态指标相对正常值偏离程度的函数， 其中， Pi为某一项具体的状态指标数值， Pil与Pih分别为该状态指 标的正常值下限与正常值上限， Pilc与Pihc分别为该状态指标的完全失效下限与完全失效上 限； 各状态指标的正常值下限与正常值上限分别为能够确保正常切削加工的状态指标的下 限与上限； 各状态指标的完全失效下限与完全失效上限则为在其他指标正常时， 由于该单 一指标发生变化而导 致切削加工结果完全不能满足工艺要求的状态指标的下限与上限。 3.一种静电微量润滑有效性的监测装置， 其特征在于， 静电微量润滑设备包括用于储 存切削液的储液箱(11)、 高压静电发生器(10)和安装在切削液管路上的流量控制监测阀 (7)； 监测装置包括监测传感器箱(12)、 切削液pH值传感器、 静电微量润滑电压传感器、 切削 液气雾浓度值传感器、 切削液流 量传感器和 切削液温度传感器； 切削液气雾浓度值传感器安装在机床(3)内部加工区域； 切削液流 量传感器安装于流 量控制监测阀(7)中； 静电微量润滑电压传感器设置 于高压静电发生器(10)内； 切削液pH值传感器、 切削液温度传感器均设置 于监测传感器箱(12)内； 监测传感器箱(12)与储液箱(11)连通， 监测传感器箱(12)内安装有用于控制切削液在 监测传感器箱(12)与储液箱(1 1)之间不断流动的循环泵。 4.根据权利要求3所述的一种静电微量润滑有 效性的监测装置， 其特征在于， 监测装置 还包括切削液状态监测主屏幕(8)， 切削液pH值传感器、 静电微量润滑电压传感器、 切削液 气雾浓度值传感器、 切削液流量传感器和切削液温度传感器同时与切削液状态监测主屏幕 (8)连接， 切削液状态监测主屏幕(8)用于将各传感器信号 解析为各状态指标的具体数值。 5.根据权利要求4所述的一种静电微量润滑有 效性的监测装置， 其特征在于， 切削液状 态监测主屏幕(8)还用于根据各状态指标的具体数值计算冷却失效系数； 冷却失效系数的计算公式如下： εcool＝ εads+aT·devi(T)+acoolcoef·εads·devi(T)； 式中， εcool为冷却失效系数； εads为吸附状态系数， εads＝apHads·devi(pH)+aVads·devi(V)+aωads·devi(ω)+aqads· devi(q)， 其中， apHads、 aVads、 aωads、 aqads分别对应为计算吸附状态系数时切削液pH值pH、 静电 微量润滑电压V、 切削液气雾浓度值ω、 切削液流 量q的权重系数； aT为切削液温度T对应的权 重系数； acoolcoef为切削液温度和浸润状态 协同效应的权 重系数； 所有的权 重系数取值在0‑1之间； 所有的devi( )为计算各状态指标相对正常值偏离程度的函数， 其中， Pi为某一项具体的状态指标数值， Pil与Pih分别为该状态指 标的正常值下限与正常值上限， Pilc与Pihc分别为该状态指标的完全失效下限与完全失效上 限； 各状态指标的正常值下限与正常值上限分别为能够确保正常切削加工的状态指标的下 限与上限； 各状态指标的完全失效下限与完全失效上限则为在其他指标正常时， 由于该单权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115144029 A 3