一种应用于加工中心的主轴吹气装置的制作方法

本实用新型涉及数控机床，更具体地说，它涉及一种应用于加工中心的主轴吹气装置。

背景技术：

加工中心是一种常用的机械加工设备，加工中心包括机架、安装在机架上的主轴以及用于加工的刀架，在使用加工中心加工工件时，通常都要利用主轴的主轴通孔内三爪卡盘夹住工件，使得工件与主轴同步旋转，但是传统加工中心在加工工件时会产生大量的切屑，而残留在刀具或工件上的切屑往往会影响对工件的加工，因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种应用于加工中心的主轴吹气装置，通过设置吹气装置对工件加工面进行吹气，以吹走残留的切屑，避免切屑影响工件加工。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种应用于加工中心的主轴吹气装置，包括机体以及安装于机体的主轴，所述主轴开设有用于供工件穿过的主轴通孔，所述主轴通孔内设置有用于固定工件的三爪卡盘，所述机体设置有用于保护主轴的防护罩，所述防护罩固定有吹气装置，所述吹气装置包括相互连接的连接管和吹气组件，所述吹气组件包括一端连接连接管的定型管以及连接于定型管另一端的吹气嘴，所述吹气嘴向下并朝向于主轴通孔出口，所述吹气嘴呈圆台设置，所述吹气嘴的直径朝远离定型管方向逐渐变小，所述连接管设置有电磁阀，所述电磁阀连接有用于控制电磁阀启闭的启动装置。

通过采用上述技术方案，刀具对工件伸出主轴通孔出口部分进行加工，设置吹气装置，且吹气嘴向下朝向主轴通孔出口，当对工件进行加工时，通过吹气装置对工件加工面吹气，一方面，可以吹走残留在工件或刀具上的切屑；另一方面，起到了对刀具降温的作用，以避免刀具损坏；又设置吹气组件包括一端连接连接管的定型管以及连接于定型管另一端的吹气嘴，定型管可以根据需要调整吹气嘴的吹气方向，将吹气嘴呈圆台设置，且吹气嘴的直径朝远离定型管方向逐渐变小，使得气体经吹气嘴后气体的气压增强；同时连接在连接管上的电磁阀连接有启动装置，以控制电磁阀的启闭。

本实用新型进一步设置为：所述启动装置包括，检测单元，固定于三爪卡盘抵接端，用于检测三爪卡盘抵接端的压力，并输出压力检测信号；控制单元，耦接于所述检测单元，用于接收并响应于所述压力检测信号，以控制电磁阀的启闭；以及电源单元，用于为所述启动装置提供工作电压。

本实用新型进一步设置为：所述检测单元包括压力传感器，所述压力传感器固定于三爪卡盘抵接端，所述压力传感器与控制单元耦接，并输出压力检测信号。

本实用新型进一步设置为：所述控制单元根据压力检测信号控制电磁阀的启闭，当压力传感器输出的压力检测信号高于预定值且持续预定时间后，控制单元启动电磁阀。

本实用新型进一步设置为：所述控制单元包括，比较电路，耦接于压力传感器，用于将接收到的压力检测信号与参考电压相比较输出一比较信号；开关电路，耦接于比较电路，用于根据比较信号控制电磁阀与电源单元之间的通断。

本实用新型进一步设置为：所述比较电路包括，参考电压生成电路，具有一第一电阻，其一端耦接于第二直流电，另一端与一第二电阻串联后接地；其中，自第一电阻和第二电阻之间产生所述参考电压；比较器，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，所述同相输入端耦接于压力传感器的输出端，反相输入端耦接于参考电压，输出端输出一比较信号。

本实用新型进一步设置为：所述开关电路包括，NPN三极管，其发射极接地，基极通过一第三电阻耦接于所述比较信号并通过一第四电阻与发射极共地；通电延时继电器，其线圈一端耦接于第一直流电，另一端耦接于该NPN三极管的集电极，其常开延时触点开关串接于电源单元与电磁阀之间；二极管，其阴极耦接于该第一直流电，阳极耦接于NPN三极管的集电极与该通电延时继电器的线圈的连接点。

本实用新型进一步设置为：所述连接管与吹气组件通过设置有固定管相连通，所述固定管固定于防护罩，所述连接管与吹气组件分别可拆卸地连接于固定管两端。

通过采用上述技术方案，设置固定在防护罩上的固定管，连接管与吹气组件分别可拆卸地连接于固定管两端，便于更换及维修。

本实用新型进一步设置为：所述固定管两端设置有密封圈。

通过采用上述技术方案，在固定管两端设置密封圈，以增加与连接管与吹气组件连接的密封性，避免连接处漏气。

本实用新型进一步设置为：所述吹气嘴内壁面开设有螺旋槽。

通过采用上述技术方案，在吹气嘴内避免开设螺旋槽，使得气体经过吹气嘴时，气体以螺旋的方式冲出，更加增强气体的冲击力，以冲走刀具或工件上残留的切屑。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：当对工件进行加工时，通过吹气装置对工件加工面吹气，一方面，可以吹走残留在工件或刀具上的切屑；另一方面，起到了对刀具降温的作用，以避免刀具损坏；又设置吹气组件包括一端连接连接管的定型管以及连接于定型管另一端的吹气嘴，定型管可以根据需要调整吹气嘴的吹气方向；将吹气嘴呈圆台设置，且吹气嘴的直径朝远离定型管方向逐渐变小，使得气体经吹气嘴后气体的气压增强，更易吹走残留的切屑。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，显示了整体的连接结构；

图2为主轴的正视图，显示了主轴通孔及三爪卡盘；

图3为本实用新型的电路图；

图4为电源单元的电路图。

图中：1、机体；2、主轴；3、主轴通孔；4、三爪卡盘；5、防护罩；6、连接管；7、吹气组件；71、定型管；72、吹气嘴；8、电磁阀；9、控制单元；10、压力传感器；11、比较电路；12、开关电路；13、参考电压生成电路；14、固定管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种应用于加工中心的主轴吹气装置，如图1、图2所示，包括机体1以及安装在机体1上的主轴2，主轴2沿中心轴方向开设有用于供工件穿过的主轴通孔3，并在主轴通孔3内的前端安装用于夹紧工件的三爪卡盘4，当工件进行加工时，工件从主轴通孔3中穿过，并通过三爪卡盘4夹紧，从而对伸出主轴通孔3前端的部分进行加工；同时在机体1上通过螺栓固定有套设于主轴2外的防护罩5，用来保护主轴2，避免主轴2受损。

如图1所示，在防护罩5上固定有吹气装置，吹气装置包括连接管6和吹气组件7，吹气组件7包括定型管71以及连接于定型管71另一端的吹气嘴72，吹气嘴72向下并朝向于主轴通孔3的出口，从而更好地吹走残留在工件或刀具上的切屑；将吹气嘴72呈圆台设置，且吹气嘴72的直径朝远离定型管71方向逐渐变小，使得气体经吹气嘴后气体的气压增强，更易吹走残留的切屑；又在吹气嘴72内壁面沿中心线方向开设有螺旋槽，从而气体经过吹气嘴72后，气体以螺旋的方式冲出，更加增强气体的冲击力，以冲走刀具或工件上残留的切屑；且连接管6和吹气组件7通过固定管14相连通，固定管14固定在防护罩5上，连接管6的出气端和定型管71的一端分别螺纹连接在固定管14的两端，从而便于维修及更换，在固定管14的两端套设有密封圈，从而增加连接处的密封性；在连接管6上连接电磁阀8，用来控制吹气装置的开启与关闭，电磁阀8电连接有用于控制电磁阀8启闭的启动装置。

如图1、图3所示，本实用新型的启动装置包括，检测单元，固定于三爪卡盘4抵接端，用于检测三爪卡盘4抵接端受到的压力，并输出压力检测信号；控制单元9，耦接于检测单元，用于接收并响应于压力检测信号，以控制电磁阀8的启闭；以及电源单元，用于为启动装置提供工作电压。

本实用新型中，电源单元电路图如图4所示，其输入端耦接于220V交流电源，经过整流降压滤波后输出第一直流电Vout_1，该第一直流电Vout_1为12V；第二直流电Vout_2，该第二直流电Vout_2为5V，以供控制单元9使用，此外，由电源单元的输入端直接向电磁阀8供电，即电磁阀8的电源为220V交流电源。

如图2、图3所示，检测单元包括压力传感器10，压力传感器10内嵌式的固定于三爪卡盘4抵接端，且稍突出于三爪卡盘4的抵接端，当三爪卡盘4夹紧工件时，工件外圆面对压力传感器10产生压力，压力传感器10与控制单元9耦接，并输出压力检测信号。

如图1、图3所示，耦接于检测单元的控制单元9，根据压力检测信号控制电磁阀8的启闭，当压力传感器10输出的压力检测信号高于预定值且持续预定时间后，控制单元9启动电磁阀8。

如图1、图3所示，本实用新型的控制单元9包括，比较电路11，耦接于压力传感器10，用于将接收到的压力检测信号与参考电压相比较输出一比较信号；开关电路12，耦接于比较电路11，用于根据比较信号控制电磁阀8与电源单元之间的通断。

其中，比较电路11包括，一参考电压生成电路13，具有一第一电阻R1，其一端耦接于第二直流电Vout_2，另一端与一第二电阻R2串联后接地；其中，自第一电阻R1和第二电阻R2之间产生参考电压；一比较器A，具有一同相输入端、一反相输入端及一输出端，同相输入端耦接于压力传感器10的输出端，反相输入端耦接于参考电压，输出端输出一比较信号。比较器A为有源电压比较器，其电源接入端耦接于第二直流电Vout_2，接地端接地。

另外，开关电路12包括，一NPN三极管Q1，其发射极接地，基极通过一第三电阻R3耦接于比较信号并通过一第四电阻R4与发射极共地；一通电延时继电器KM，其线圈一端耦接于第一直流电Vout_1，另一端耦接于该NPN三极管Q1的集电极，其常开延时触点开关S串接于电源单元与电磁阀8之间；一二极管D1，其阴极耦接于该第一直流电Vout_1，阳极耦接于NPN三极管Q1的集电极与该通电延时继电器KM的线圈的连接点。

本实用新型启动装置的工作原理如下：通过参考电压生成电路13输出压力检测信号作比较的参考电压，根据三爪卡盘4夹紧工件时产生的实际压力，设定一个预设值，当三爪卡盘4没有夹持工件时压力传感器10输出的压力检测信号小于参考电压，比较器A输出低电平，此时NPN三极管Q1不导通；当三爪卡盘4夹持有工件时压力传感器10输出的压力检测信号大于参考电压，比较器A输出高电平，导通NPN三极管Q1，通电延时继电器KM得电，其常开延时触点开关S在通电延时继电器KM设定的时间后自动闭合，导通交流电源与电磁阀8，电磁阀8开启，此时吹气装置开始对工件加工面进行吹气，以吹走刀具以及工件上残留的切屑，避免切屑影响工件的加工。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。