多关节润滑冷却喷嘴及机加工设备的制作方法

本发明涉及机械加工中的切削技术领域，特别是涉及一种多关节润滑冷却喷嘴及机加工设备。

背景技术：

如3c、通讯、汽车、航空航天、机床、轨道交通等机加工行业，随着刀具、冷却液、废液处理等成本增加，以及对产品品质要求越来超高，降低制造成本、提高品质、提高生产效率是目前机加工行业主要发展趋势。

微量润滑技术是一种金属加工的润滑方式，即半干式切削，指将压缩气体与极微量的润滑油混合汽化后，形成微米级的液滴，喷射到加工区进行有效润滑的一种切削加工方法。微量润滑技术是一种有效的绿色制造技术，切削液以高速雾粒供给，增加了润滑剂的渗透性，提高了冷却润滑效果，改善了工件的表面加工质量；使用切削液的量仅为传统切削液用量的万分之一，从而大大降低了冷却液成本，使切削区域外的刀具、工件和切屑保持干燥，避免了处理废液的难题。

微量润滑技术实现方式分为外冷式和内冷式这两种润滑方式：外冷式润滑方式是首先将切削液导入喷射冷却系统里与气体混合，在利用高压下通过多头喷嘴将雾化后形成的毫微米级气雾不断地喷射到切削点。内冷式则在雾化器内部产生油雾润滑剂，通过机床主轴送入刀具，通过刀具喷嘴喷出。

现有的微量润滑技术，在各种加工设备中已经有了广泛的运用，实践证明可以完全代替湿式加工，并且还能拥有更好的加工质量和更高的刀具寿命。目前，数控机床都是加工精密复杂件为主，机床运行时有很多工序加工，所以有很多不同型号、大小、长短的刀具，当数控机床没有自带内冷冷却通道时，只能使用外冷微量润滑技术来进行冷却润滑，而传统的外冷微量润滑技术都是用固定式喷嘴来对准加工区域进行润滑、冷却、排屑。数控机床在运行中，因多道工序会有自动换刀，而此时又无法手动调整喷嘴的位置，当换成不同长度的刀具时，喷嘴就无法对准刀具的刀头，就没办法发挥微量润滑技术的作用。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种多关节润滑冷却喷嘴及机加工设备，以解决现有技术中在更换不同长度的刀具时，喷嘴无法对准刀具的刀头的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种多关节润滑冷却喷嘴，包括底座、喷嘴固定板以及设置在该底座与该喷嘴固定板之间的第一连杆和第二连杆，该喷嘴固定板与该第一连杆之间可转动连接并在连接处形成第一关节，该喷嘴固定板上设有至少一个喷嘴，该底座与该第二连杆之间可转动连接并在连接处形成第二关节，该第一连杆与该第二连杆之间可转动连接并在连接处形成第三关节，该第一关节处设有第一驱动机构，该第一驱动机构用于驱动该喷嘴固定板围绕该第一关节相对该第一连杆进行转动，该第二关节处设有第二驱动机构，该第二驱动机构用于驱动该第二连杆围绕该第二关节相对该底座进行转动，该第三关节处设有第三驱动机构，该第三驱动机构用于驱动该第一连杆围绕该第三关节相对该第二连杆进行转动。

进一步地，该喷嘴固定板与该第一连杆之间通过第一轴连接而形成该第一关节，该底座与该第二连杆之间通过第二轴连接而形成该第二关节，该第一连杆与该第二连杆之间通过第三轴连接而形成该第三关节。

进一步地，该第一驱动机构、该第二驱动机构和该第三驱动机构为驱动电机、伸缩油缸或伸缩气缸。

进一步地，该底座在远离该第二关节的一端固定连接有底盘，该底盘用于与机加工设备上的主轴连接。

进一步地，该喷嘴固定板设有该喷嘴的一端设有c形或u形的开口，该喷嘴位于该开口的边缘。

进一步地，该喷嘴的数量为三个，三个该喷嘴的喷射方向朝向同一个中心点。

进一步地，该喷嘴固定板还设有感应器，该感应器用于检测刀具加工区的位置。

进一步地，该第一连杆、该第二连杆和该喷嘴固定板均为中空结构，且该第一连杆、该第二连杆和该喷嘴固定板的内部设有连通该喷嘴的管道。

本发明还提供一种机加工设备，包括主轴、加工平台和如上所述的多关节润滑冷却喷嘴。

进一步地，该主轴包括用于安装刀具的刀柄，该多关节润滑冷却喷嘴安装在该主轴上，该多关节润滑冷却喷嘴能够根据该刀具的加工区调节该喷嘴的位置，使该喷嘴对准该刀具的加工区。

本发明有益效果在于：多关节润滑冷却喷嘴，包括底座、喷嘴固定板以及设置在底座与喷嘴固定板之间的第一连杆和第二连杆，喷嘴固定板与第一连杆之间可转动连接并在连接处形成第一关节，喷嘴固定板上设有至少一个喷嘴，底座与第二连杆之间可转动连接并在连接处形成第二关节，第一连杆与第二连杆之间可转动连接并在连接处形成第三关节，第一关节处设有第一驱动机构，第一驱动机构用于驱动喷嘴固定板围绕第一关节相对第一连杆进行转动，第二关节处设有第二驱动机构，第二驱动机构用于驱动第二连杆围绕第二关节相对底座进行转动，第三关节处设有第三驱动机构，第三驱动机构用于驱动第一连杆围绕第三关节相对第二连杆进行转动。本发明公开的多关节润滑冷却喷嘴可以根据不同长度的刀具调节喷嘴固定板的位置，以对准刀具的加工区。

附图说明

图1是本发明中机加工设备的结构示意图；

图2是本发明中多关节润滑冷却喷嘴的侧视结构示意图；

图3是本发明中多关节润滑冷却喷嘴的后视结构示意图；

图中：主轴10、刀柄11、刀具12；加工平台20；多关节润滑冷却喷嘴30、第一关节301、第二关节302、第三关节303、底座31、底盘311、第一连杆32、第二连杆33、喷嘴固定板34、喷嘴341、第一轴41、第二轴42、第三轴43。

具体实施方式

为更进一步阐述发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据发明提出的多关节润滑冷却喷嘴及机加工设备的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下：

图1是本发明中机加工设备的结构示意图，图2是本发明中多关节润滑冷却喷嘴的侧视结构示意图，图3是本发明中多关节润滑冷却喷嘴的后视结构示意图。

如图1至图3所示，本发明实提供的一种多关节润滑冷却喷嘴，包括底座31、喷嘴固定板34以及设置在底座31与喷嘴固定板34之间的第一连杆32和第二连杆33，喷嘴固定板34与第一连杆32之间可转动连接并在连接处形成第一关节301，喷嘴固定板34上设有至少一个喷嘴341，底座31与第二连杆33之间可转动连接并在连接处形成第二关节302，第一连杆32与第二连杆33之间可转动连接并在连接处形成第三关节303，第一关节301处设有第一驱动机构，第一驱动机构用于驱动喷嘴固定板34围绕第一关节301相对第一连杆32进行转动，第二关节302处设有第二驱动机构，第二驱动机构用于驱动第二连杆33围绕第二关节302相对底座31进行转动，第三关节303处设有第三驱动机构，第三驱动机构用于驱动第一连杆32围绕第三关节303相对第二连杆33进行转动。

本实施例中，第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构为驱动电机、伸缩油缸或伸缩气缸。优选地，第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构均为驱动电机，在每个关节处均设有齿轮，驱动电机通过驱动齿轮转动使喷嘴固定板34、第一连杆32和第二连杆33相对底座31转动。

本实施例中，喷嘴固定板34与第一连杆32之间通过第一轴41连接而形成第一关节301，底座31与第二连杆33之间通过第二轴42连接而形成第二关节302，第一连杆32与第二连杆33之间通过第三轴43连接而形成第三关节303。具体地，喷嘴固定板34、第一连杆32、第二连杆33和底座31在对应的关节处均设有转轴孔，第一轴41穿过喷嘴固定板34与第一连杆32上对应的转轴孔，将喷嘴固定板34与第一连杆32进行连接，第二轴42穿过底座31与第二连杆33上对应的转轴孔，将底座31与第二连杆33进行连接，第三轴43穿过第一连杆32与第二连杆33上对应的转轴孔，将第一连杆32与第二连杆33进行连接。第一连杆32与第二连杆33的两端均设有转轴孔。

本实施例中，底座31在远离第二关节302的一端固定连接有底盘311，底盘311用于与机加工设备上的主轴10连接。底盘311与机加工设备上的主轴10为可转动连接，在底盘311与主轴10的连接处设有第四驱动机构(图未示)，第四驱动机构用于驱动底盘311相对主轴10在水平方向上转动。

本实施例中，喷嘴固定板34设有喷嘴341的一端设有c形或u形的开口，喷嘴341位于开口的边缘。喷嘴341的数量为三个，三个喷嘴341等距离的分布在喷嘴固定板34的下端，三个喷嘴341的喷射方向朝向同一个中心点。本实施例中，喷嘴固定板34还设有感应器，感应器用于检测刀具12加工区的位置，根据检测到的加工区的位置来调节喷嘴固定板34的高度，使喷嘴341的喷射中心点与加工区对齐。当然，在其它实施例中，可以先根据刀具12的长度及加工的深度计算出加工区的位置，再调节喷嘴固定板34的高度，使喷嘴341的喷射中心点与加工区对齐。

第一连杆32、第二连杆33和喷嘴固定板34均为中空结构，且第一连杆32、第二连杆33和喷嘴固定板34的内部设有连通喷嘴341的管道。喷嘴固定板34的内部设有分叉的支管，三个喷嘴341各种连接一个支管。当然，在其它实施例中，也可通过柔性管直接与喷嘴固定板34上的管道连接，用于给喷嘴341输送润滑液或冷却液。

本发明还提供一种机加工设备，如图1所示，包括主轴10、加工平台20和如上所述的多关节润滑冷却喷嘴30。加工平台20用于放置需要加工的工件。主轴10包括用于安装刀具12的刀柄11，多关节润滑冷却喷嘴30安装在主轴10上，多关节润滑冷却喷嘴30能够根据刀具12的加工区调节喷嘴341的位置，使喷嘴341对准刀具12的加工区。

在本文中，所涉及的上、下、左、右、前、后等方位词是以附图中的结构位于图中以及结构相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。还应当理解，本文中使用的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等，仅用于名称上的区分，并不用于限制数量和顺序。

以上所述，仅是发明的较佳实施例而已，并非对发明做任何形式上的限定，虽然发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰，为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离发明技术方案内容，依据发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于发明技术方案的保护范围之内。