一种机床刀具复合冷却及排屑系统的制作方法

文档序号:24161075发布日期:2021-03-05 16:57阅读:78来源:国知局
一种机床刀具复合冷却及排屑系统的制作方法

[0001]
本发明涉及机械加工设备相关技术领域,具体是一种基于温度采集、采用风冷、冷却液进行复合冷却的机床刀具冷却及排屑系统。


背景技术:

[0002]
机床是用于加工零部件设备的总称,包括对零部件进行车削、铣削、磨削等系列加工工艺等人工或数控自动化设备。机床的加工离不开刀具,高速运转的刀具将会与零部件进行接触,刀具与零部件之间的摩擦将会产生较高温度,刀具长时间在高温下工作很容易造成刀具损坏或者出现断裂,为了避免上述情况的发生,通常情况下需要对刀具进行冷却处理,以达到降低刀具温度的目的。
[0003]
目前机床刀具冷却主要包括冷却液和风冷降温的方法,冷却液降温常用于高速加工以及精加工等,其缺点在于需要消耗大量冷却液以及产生大量的废液需要处理;而风冷方式则适用于一些较低速的加工工况下,常通过在刀架上刀具切削面一侧设置气嘴进行喷气降温,其缺点在于降温效果相比冷却液降温方式较差,且难以满足避免刀具黏刀的问题,还存在造成切屑飞散导致切屑不易清理的问题。


技术实现要素:

[0004]
本发明的目的在于提供一种机床刀具复合冷却及排屑系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0005]
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
[0006]
一种机床刀具复合冷却及排屑系统,包括冷却系统,所述冷却系统包括:小型高压鼓风机、液氮装置、冷却液装置以及红外测温装置,所述小型高压鼓风机安装于刀具座或机床鞍座上,小型高压鼓风机出风口连接文丘里管,所述文丘里管的端部连接至高压喷头;
[0007]
所述文丘里管的喉道位置分别连接液氮装置和冷却液装置,所述液氮装置包括液氮瓶,所述液氮瓶连接至文丘里管喉道内,所述冷却液装置包括冷却液瓶,所述冷却液瓶通过高压软管连接至文丘里管的喉道内,冷却液瓶和液氮瓶内分别填充有刀具冷却液和液氮,所述高压喷头位于刀具切削面一侧,所述刀具装夹于刀具座上,所述红外测温装置安装于刀具座上,红外测温装置连接至控制系统。
[0008]
还包括排屑系统,所述排屑系统包括排屑槽、刮屑装置、风轮装置,所述排屑槽设置在机床鞍座一侧,所述刮屑装置设置在排屑槽上方,刮屑装置包括:同步带、硬质刷毛、从动链轮以及链条,所述同步带安装于驱动辊上,所述硬质刷毛在同步带上设置多组,所述从动链轮连接在驱动辊上,所述风轮装置包括吸风口、风轮、出风口,所述吸风口和出风口分别位于风轮相对的两侧,且吸风口和出风口正对风轮的叶片设置,所述风轮转轴上安装主动链轮,所述主动链轮与从动链轮间通过链条连接,所述出风口通过进风管连接至小型高压鼓风机的进风口。
[0009]
作为本发明进一步的方案:所述高压喷头通过万向金属管与文丘里管连接。
[0010]
作为本发明进一步的方案:所述液氮瓶和冷却液瓶均通过高压软管连接至文丘里管喉道内。
[0011]
作为本发明进一步的方案:所述高压软管与冷却液瓶连接处设置电磁调节阀。
[0012]
作为本发明进一步的方案:所述高压软管与液氮瓶连接处设置电磁截断阀。
[0013]
作为本发明进一步的方案:所述电磁调节阀和电磁截断阀的控制端口均与控制系统连接。
[0014]
作为本发明进一步的方案:所述排屑槽内设置有排屑斗,所述排屑斗位于刮屑装置端部下方。
[0015]
作为本发明进一步的方案:所述硬质刷毛采用pp刷丝。
[0016]
作为本发明进一步的方案:所述吸风口上还设置有用于过滤空气的滤罩。
[0017]
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0018]
(1).本发明通过小型高压鼓风机生产高压气流,通过高压喷头对刀具切削面一侧进行风冷,同时利用文丘里管吸附一定量的冷却液与气流混合后呈雾状喷出,一方面冷却液辅助气流降温,可提高降温效果,另一方面冷却液提高加工面润滑性,避免黏刀问题,这样既保证了冷却效果,同时也大大减少冷却液的消耗量以及处理量;
[0019]
(2).通过测温装置监控刀具工作面温度,自动控制液氮装置,使其内液氮少量释放,气态氮与气流混合降低气流温度,进一步提高冷却效果,可满足刀具或工件超高温下紧急冷却使用;
[0020]
(3).风冷可将加工过程中产生的切屑等集中吹向一侧,利用小型高压鼓风机工作吸气时的动力经风轮装置带动同步带运动,使刷毛对排屑槽表面进行刷洗,经切屑等刷至排屑斗后集中收集,无需人工清理。
附图说明
[0021]
图1为本发明的结构示意图。
[0022]
图2为本发明中风轮装置的结构示意图。
[0023]
图3为本发明中刮屑装置的结构示意图。
具体实施方式
[0024]
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做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。
[0025]
请参阅图1,本发明实施例中,一种机床刀具复合冷却及排屑系统,包括冷却系统和排屑系统,所述冷却系统包括:小型高压鼓风机1、液氮装置、冷却液装置以及红外测温装置5,所述小型高压鼓风机1安装于刀具座71或机床鞍座上,小型高压鼓风机1出风口连接文丘里管3,所述文丘里管3的端部连接至高压喷头6,所述高压喷头6通过万向金属管61与文丘里管3连接,可利用万向金属管61调节喷头方向,以适应不同刀具的需求;
[0026]
所述文丘里管3的喉道位置分别连接液氮装置和冷却液装置,其中,所述液氮装置包括液氮瓶2,所述液氮瓶2通过高压软管22连接至文丘里管3喉道内,并在高压软管22与液
氮瓶2连接处设置电磁截断阀21,所述冷却液装置包括冷却液瓶4,所述冷却液瓶4同样通过高压软管连接至文丘里管3的喉道内,并在高压软管22与冷却液瓶4连接处设置电磁调节阀41,冷却液瓶4和液氮瓶2内分别填充有刀具冷却液和液氮,所述高压喷头6位于刀具7切削面一侧,所述刀具7装夹于刀具座71上,所述红外测温装置5安装于刀具座71上,红外测温装置5为工业红外测温探头装置,用以检测刀具7位置的温度,在加工时,红外测温装置5测量刀具加工范围内的2温度,并传输至计算机系统,计算机系统分别与电磁截断阀21和电磁调节阀41的控制端口连接,根据采集的测温阈值对电磁调节阀41开度以及电磁截断阀21进行控制,而小型高压鼓风机1生产高压气流,通过高压喷头6对刀具7切削面一侧进行风冷,同时,由文丘里效应,利用文丘里管3喉道内负压效果将一定量的冷却液从冷却液瓶4吸入管内,并与高压气流混合,经高压喷头6后呈雾状喷出,一方面冷却液辅助气流降温,可提高降温效果,另一方面冷却液提高加工面润滑性,避免黏刀问题,同时,根据测温值对电磁调节阀41开度进行控制,以控制冷却液的量;此外,在经过长时间加工后加工面温度较高时,控制电磁截断阀21开启,其内液氮少量释放,气态氮与气流混合降低气流温度,进一步提高冷却效果,可满足刀具或工件超高温下紧急冷却使用。
[0027]
如图2、3,所述排屑系统包括排屑槽8、刮屑装置9、风轮装置10,所述排屑槽8设置在机床鞍座一侧,用于将由冷却风吹来的切屑等进行收集,所述刮屑装置9设置在排屑槽8上方,刮屑装置9包括:同步带91、硬质刷毛92、从动链轮93以及链条94,所述同步带91安装于驱动辊上,硬质刷毛92采用pp刷丝,在同步带91上设置多组,所述从动链轮93连接在驱动辊上,排屑槽8内设置有排屑斗81,所述排屑斗81位于刮屑装置9端部下方,所述风轮装置10包括吸风口101、风轮102、出风口103,所述吸风口101和出风口103分别位于风轮102相对的两侧,且吸风口101和出风口103正对风轮102的叶片设置,所述风轮102转轴上安装主动链轮,所述主动链轮与从动链轮93间通过链条94连接,吸风口101上还设置有用于过滤空气的滤罩1011,所述出风口103通过进风管11连接至小型高压鼓风机1的进风口,当小型高压鼓风机1工作吸气时,气流从吸风口101内吸入,气流对风轮102的叶片产生推力,使其转动,再通过主动链轮带动从动链轮93,从而使同步带91运动,同步带91上刷毛对排屑槽8表面进行刷洗,经切屑等刷至排屑斗81后集中收集,这样利用风冷的动力同时对切屑进行集中收集。
[0028]
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0029]
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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