本发明涉及数控机床领域，具体涉及一种机床加工用的冷却及切屑收集装置。
背景技术：
机床对碳素钢、合金钢等塑性材料进行切削加工时，同时会产生大量的切削热。为了对切削热进行降温，传统的做法是使用大量的切削液对切削刀具和工件进行浇注冷却。然而，由于切削液中含有大量的有害物质，这种冷却方法会直接影响到工作人员的身体健康。一方面未经处理的切削液直接排入河流中，也会对生态环境造成严重破坏，另一方面在切削过程中会产生大量的切屑，且切屑容易在前刀面上堆积，使得切削区域温度升高，导致刀具寿命减少、加工精度降低，而且在前刀面上所堆积的切屑很容易产生二次切削，致使刀具可能产生冲击破损。另外，长切屑容易缠绕住工件和刀具，这给加工过程带来一定的危险性。
因此，为解决上述问题，有必要提供一种机床加工用的绿色冷却及切屑收集装置，以克服现有技术中存在的上述缺陷。
技术实现要素：
本发明之目的是提供一种机床加工用的冷却及切屑收集装置，能够实现无污染冷却并且能够对切屑进行集中收集。
本发明提供一种机床加工用的冷却及切屑收集装置，包括依次连接的低温冷风源、第一增压泵、高压容器、第一调压阀以及冷却用喷嘴，其特征在于，还包括依次连接的高压容器、第二增压泵以及切屑收集用上喷嘴，所述第二增压泵还与切屑收集用下喷嘴连接；其中，
所述低温冷风源用于为整个装置提供冷风源；
所述高压容器用于储存经过所述第一增压泵增压后的冷风；
所述第一调压阀用于调节冷风的压力；
所述冷却用喷嘴位于切削刀具的侧面，用于对切削区域进行冷却降温；
所述第二增压泵用于对冷风的压力再次提高；以及
所述切屑收集用上喷嘴与切屑收集用下喷嘴均用于将切屑吹落收集至切屑收集槽中；
所述切屑收集用上喷嘴设置在所述切削区域的上方，所述切屑收集用下喷嘴设置在所述切屑收集槽上。
优选地，所述低温冷风源与所述第一增压泵之间设置有第一安全阀与温度表，
所述温度表用于实时观察冷风的温度，便于工作人员调节冷风的温度；以及
所述第一安全阀用于保证管路上的压力在安全范围之内。
优选地，通过观察所述温度表将冷风的温度调节至-40℃～-10℃范围内。
优选地，所述高压容器上设置有第一压力表与安全泄压阀，
所述第一压力表用于实时监测所述高压容器中的压力值；以及
所述安全泄压阀用于保证所述高压容器中的压力处于安全范围之内。
优选地，所述高压容器与所述第二增压泵之间设置有第二调压阀，所述第二调压阀用于调节进入所述第二增压泵中的冷风压力值大小。
优选地，所述第二增压泵与所述切屑收集用上喷嘴或所述切屑收集用下喷嘴之间设置有第二压力表与第二安全阀，
所述第二压力表用于实时监测所述第二增压泵输出的压力值；以及
所述第二安全阀用于调节所述第二增压泵输出的冷风压力。
优选地，所述切屑收集用下喷嘴在所述切屑收集槽上活动设置，便于将所述切屑收集槽内各处的所有切屑收集至所述切屑收集槽的底部以集中处理。
优选地，所述第一调压阀将所述冷却用喷嘴的冷风压力调节至0.1～0.4mpa范围内；
所述第二增压泵将所述切屑收集用上喷嘴与所述切屑收集用下喷嘴中的冷风压力调节至0.5～0.8mpa范围内。
优选地，所述冷却用喷嘴的喷嘴轴线在工具基面上与工件轴线呈-30°夹角；
所述切屑收集用上喷嘴的喷嘴轴线在工具基面上与工件轴线呈-45°夹角，并且与所述冷却用喷嘴的位置水平夹角保持在60°～120°之间；
所述切屑收集用下喷嘴与所述切屑收集槽的底部保持在0°～-30°之间。
优选地，所述切屑收集用下喷嘴设置在平移滑块上，所述平移滑块用于带动所述切屑收集用下喷嘴在所述切屑收集槽上移动。
优选地，所述冷却用喷嘴位于切削刀具的侧面靠近主切削刃处，并且所述冷却用喷嘴的喷头对准刀尖；
优选地，所述切屑收集用上喷嘴的位置和倾斜角度均可调节，具体地，所述切屑收集用上喷嘴位于刀具上方5～10cm处，喷头向下。
本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置相比现有技术具有如下有益效果：本发明通过冷风射流冷却避免了大量使用切削液所带来的环境问题和健康问题，同时通过高压冷风气体对切屑进行定向冲击以集中收集处理，避免切屑的堆积、缠绕和飞出伤人。
附图说明
下面将简要说明本申请所使用的附图，显而易见地，这些附图仅用于解释本发明的构思。
图1是本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置原理示意图；
图2是本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置的冷却和收集切屑结构的主视图；
图3是本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置的冷却和收集切屑结构的俯视图。
附图标记汇总：
1、低温冷风源11、第一安全阀12、温度表
2、第一增压泵3、高压容器31、第一压力表
32、安全泄压阀4、第一调压阀5、冷却用喷嘴
6、第二增压泵61、第二调压阀62、第二压力表
63、第二安全阀71、切屑收集用上喷嘴
72、切屑收集用下喷嘴8、平移滑块9、切屑收集槽
101、工件102、刀具
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置的实施例。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括对在此记载的实施例做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部分的关系。相同或相似的参考标记用于表示相同或相似的部分。
图1是本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置的结构示意图，如图1所示，本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置包括依次连接的低温冷风源1、第一增压泵2、高压容器3、第一调压阀4以及冷却用喷嘴5，为了能够更好地收集切屑，该装置还包括依次连接的高压容器3、第二增压泵6以及切屑收集用上喷嘴71，并且第二增压泵6还与切屑收集用下喷嘴72连接。也就是说，第二增压泵6既与切屑收集用上喷嘴71连接，也与切屑收集用下喷嘴72连接。
其中，上述装置中的低温冷风源1用于为整个装置提供冷风源；高压容器3用于储存经过第一增压泵2增加压力后的冷风，即第一增压泵2可以提高冷风射流的压力；第一调压阀4用于调节进入冷却用喷嘴5中的冷风压力，进而使得冷风射流的压力调整在适宜范围内，从而可以稳定冷风射流的速度；冷却用喷嘴5位于切削刀具102的侧面，用于对切削区域进行冷却降温；第二增压泵6用于对冷风的压力再次提高；以及，切屑收集用上喷嘴71与切屑收集用下喷嘴72均用于将切屑吹落收集至切屑收集槽9中。由于第二增压泵6与切屑收集用上喷嘴71及切屑收集用下喷嘴72均连接，经过第二增压泵6增压后的冷风传输至切屑收集用上喷嘴71与切屑收集用下喷嘴72，其中，切屑收集用上喷嘴71不仅可以用于收集切屑，还可以对切削过程的冷却起到一定的辅助作用，切屑收集用下喷嘴72不仅可以冷却切削环境，还可以将切屑收集槽9内的切屑方便无死角进行清理与收集。
在本发明的进一步实施例中，低温冷风源1与第一增压泵2之间设置有第一安全阀11与温度表12。其中，温度表12用于实时观察冷风的温度以便于工作人员调节冷风的温度，即工作人员可以通过温度表12观察冷风的实时温度，并且可以通过观察温度表12来准确调节冷风的温度；第一安全阀11则用于保证管路上的压力处于一定的安全范围内，进而保证装置的正常安全运行，以防出现冷风压力过大过小的现象出现。
为了整个装置的正常运行，本发明中通过观察温度表12将冷风的温度调节至-40℃～-10℃范围内。
在本发明的进一步实施例中，高压容器3上设置有第一压力表31与安全泄压阀32。其中，第一压力表31用于实时监测高压容器3中的压力值，安全泄压阀32用于保证高压容器3中的冷风压力处于安全范围之内。本发明通过在高压容器3上设置第一压力表31与安全泄压阀32，可以实时准确获取高压容器3内部的压力值，并且在压力值过高时还可以通过安全泄压阀32进行泄压，将冷风调节至安全合理的压力值范围内，从而保证装置的安全使用。
在本发明的进一步实施例中，高压容器3与第二增压泵6之间设置有第二调压阀61，该第二调压阀61用于调节进入第二增压泵6中的冷风压力值大小。
在本发明的进一步实施例中，如图1所示，第二增压泵6与切屑收集用上喷嘴71和/或切屑收集用下喷嘴72之间设置有第二压力表62与第二安全阀63，第二压力表62用于实时监测第二增压泵6输出的压力值，以及第二安全阀63用于调节第二增压泵6输出的冷风压力。本发明通过在第二增压泵6之后设置有第二压力表62与第二安全阀63，可以实时准确获取经第二增压泵6增压之后的压力值，并且在冷却降温切削工件101及刀具102时还可以通过调节第二安全阀63，将管路中的冷风压力调节至安全合理的压力值范围内，从而保证装置的安全使用。
在本发明的进一步实施例中，切屑收集用下喷嘴72在切屑收集槽9上活动设置，便于将切屑收集槽9内的所有切屑均收集至切屑收集槽9的底部。优选地，切屑收集用下喷嘴72设置在平移滑块8上，平移滑块8用于带动切屑收集用下喷嘴72在切屑收集槽9上移动。这样设置的平移滑块8可以带动切屑收集用下喷嘴72在切屑收集槽9上随意滑动，进而可以将切屑收集槽9内所有的切屑收集与清理干净。
具体地，本发明中的平移滑块8与切屑收集用下喷嘴72采用插接的连接方式，并且平移滑块8为自动平移滑块。另外，切屑收集槽9设置为倾斜状，并且与自动平移滑块采用滑动连接方式，为此可以将切屑收集用下喷嘴72设置在切屑收集槽9上一侧即可，进而通过倾斜状的设置结构将所有切屑收集至切屑收集槽9中。
本发明中的切屑收集用上喷嘴71不仅用于收集切屑，也对切削过程的冷却起辅助作用；与切屑收集用下喷嘴72搭配使用的自动平移滑块8和切屑收集槽9，使切屑收集更加方便并且可以无死角清理切屑。
在本发明的进一步实施例中，冷却用喷嘴5位于切削刀具102的侧面靠近主切削刃处，并且冷却用喷嘴5的喷头对准刀尖。优选地，切屑收集用上喷嘴71的位置和倾斜角度均可调节，具体地，切屑收集用上喷嘴71位于刀具102上方5～10cm处，喷头向下。这样设置的冷却用喷嘴5可以根据切削工件101的位置进行适当调整，进而可以更好地对切削区域进行冷却降温。
图2是本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置的冷却和收集切屑结构的主视图；图3是本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置的冷却和收集切屑结构的俯视图，如图2和3所示，刀具102对加工的工件101进行车削外缘时，冷却用喷嘴5可以对切削区域进行冷却，通过调整切屑收集用上喷嘴71的喷射角度，这样不仅可以对切削区域的冷却起到辅助作用，同时将切屑吹落到下方切屑收集槽9的范围之内避免切屑飞出伤人。切屑收集用下喷嘴72通过平移滑块8在切屑收集槽9上自动滑动，将散落在切屑收集槽9内各处的切屑吹到切屑收集槽9的底部以集中处理。
本发明中的切屑收集用下喷嘴72、平移滑块8和切屑收集槽9的配合使用，以及切屑收集槽9的底部设置成倾斜状的方式，都增加了切屑收集的效率。
本发明中的第一调压阀4将冷却用喷嘴5的冷风压力调节至0.1～0.4mpa范围内；第二增压泵6将切屑收集用喷嘴71、72中的冷风压力调节至0.5～0.8mpa范围内。
本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置的使用过程包括如下步骤：
1、将低温冷风源1、第一增压泵2、高压容器3、第一调压阀4、冷却用喷嘴5、第二增压泵6、切屑收集用上喷嘴71、切屑收集用下喷嘴72、温度表12、第一安全阀11、第二调压阀61、第二安全阀63、第一压力表31、第二压力表62、安全泄压阀32、平移滑块8以及切屑收集槽9等部件进行安装。
2、启动低温冷风源1，通过观察温度表12将冷风温度调节至-40℃～-10℃范围内，然后通过第一增压泵2增压后输送至高压容器3内。
3、通过调节与高压容器3连接的第一调压阀4，将低温冷风的压力调节至0.1～0.4mpa范围内，然后用与第一调压阀4相连接的冷却用喷嘴5对切削区域进行冷却降温；其中，冷却用喷嘴5的喷嘴轴线在工具基面上与工件101轴线呈-30°夹角。
4、通过第二增压泵6将低温冷风的压力调整至0.5～0.8mpa范围内，然后通过与第二增压泵6相连接的切屑收集用上喷嘴71与切屑收集用下喷嘴72对切削过程中产生的切屑进行收集。其中，切屑收集用上喷嘴71的喷嘴轴线在工具基面上与工件101轴线呈-45°夹角，且与冷却用喷嘴5的位置水平夹角保持在60°～120°之间，切屑收集用下喷嘴72与切屑收集槽9的底部保持-30°～0°之间。
需要说明的是，在使用本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置进行切削的过程中，需要实时注意温度表12、第一压力表31和第二压力表62的数值变化，并且需要通过协同操作第一安全阀11、安全泄压阀32、第二调压阀61以及第二安全阀63来保证装置的正常运行。
以上对本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置的实施方式进行了说明。对于本发明的机床加工用的冷却及切屑收集装置的具体特征可以根据上述披露的特征的作用进行具体设计，这些设计均是本领域技术人员能够实现的。而且，上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据本发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。