一种高自动化数控机床及其操作方法与流程

1.本发明涉及数控机床加工技术领域，尤其是一种高自动化数控机床及其操作方法。


背景技术：

2.数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床在加工工作时，由于刀具与工件接触加工时会产生大量的热，因此需要配备喷水装置对加工面进行喷水，不仅可以冷却降温，还可以冲洗掉加工产生的碎屑。
3.而现有的数控机床的喷水装置多为固定状态，不易调节角度，对于较粗和较细的不同加工件难以调整喷水范围和区域，导致喷水操作的针对性不足的问题。
4.为此，我们提出一种高自动化数控机床及其操作方法解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高自动化数控机床及其操作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高自动化数控机床，包括数控机床本体和工作台，所述工作台的上方设置有喷水机构，且喷水机构的上方连接有吊架，所述吊架与工作台内顶部之间通过平移机构进行连接，该平移机构用于调节喷水机构的使用位置，所述工作台的内部通过可拆卸方式安装有集料漏斗，且集料漏斗的下方连接有液体箱，所述液体箱的内部设置有除杂结构，且液体箱与喷水机构之间通过输送结构进行连接；所述喷水机构包括有软管，所述软管的两端分别连接有端架一，且端架一的下端连接有伸缩管，所述伸缩管的下端安装有端架二，且端架二与端架一之间安装有齿条，该齿条底端与端架二相固定，且齿条的顶端贯穿端架一，所述端架二的下端连接有喷头，且喷头的侧边设置有红外测距传感器，所述吊架的两侧分别转动安装有两个与齿条啮合的齿轮，且其中一个齿轮的轴心连接有伺服电机一。
7.在进一步的实施例中，所述平移机构包括有转动安装在工作台内顶部的丝杠、螺纹套在丝杠外侧的滚珠螺母、连接在滚珠螺母上表面的限位滑块和安装在丝杠一端的伺服电机二。
8.在进一步的实施例中，所述集料漏斗的内底部安装有粗滤网，且集料漏斗的外边缘下表面均匀固定有若干个卡块，该卡块与工作台卡合固定连接。
9.在进一步的实施例中，所述除杂结构包括有转动安装在液体箱内部的磁辊、与磁辊穿出液体箱侧面的一端连接的驱动电机、设置在磁辊下方的精滤网和设置在磁辊外侧的
清理板。
10.在进一步的实施例中，所述精滤网与液体箱之间可滑动打开，所述清理板与液体箱之间可滑动打开，且清理板可贴近磁辊表面。
11.在进一步的实施例中，所述清理板的侧边开设有滑槽，且滑槽的内部安置有滚轴，该滚轴与液体箱的内顶部通过电动推杆进行连接，且滚轴可在滑槽内部滚动。
12.在进一步的实施例中，所述输送结构包括有回流管，该回流管的一端与液体箱内部相通，且另一端连接有三通阀，所述三通阀的上方连接有水泵，该水泵的上方连接有连通管的一端，且连通管的另一端与软管相连接。
13.在进一步的实施例中，所述液体箱的内底部安装有浊度传感器，且液体箱的底部排液口连接有控制阀。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明中的喷水机构通过一对红外测距传感器对被加工件粗细的检测，控制两个喷头进行适应性调节，齿轮转动时，不仅可以带动喷头调节角度，还可以通过与齿条的作用带动伸缩管伸缩，进而调节喷头与被加工件的距离，以便于在加工不同粗细的被加工件时，喷水机构可以进行适应性调整，针对不同粗细的被加工件调整不同大小的喷淋面，使其工作起来更具针对性；2、本发明中的液体箱可以对喷淋后的液体进行收集，并且除杂结构可以对液体内的碎屑进行除杂处理，不仅使得金属碎屑与液体发生分离，可以收集再利用，还使得除杂后的液体可以循环再利用，有利于节约一定的水资源，更加环保。
附图说明
15.图1为本发明立体结构示意图；图2为本发明右侧视截面结构示意图；图3为本发明喷水机构右侧视结构示意图；图4为本发明平移机构正视截面结构示意图；图5为本发明图2中a处局部放大结构示意图；图6为本发明图2中b处局部放大结构示意图。
16.图中：1、数控机床本体；2、工作台；3、喷水机构；31、软管；32、端架一；33、伸缩管；34、端架二；35、齿条；36、喷头；37、红外测距传感器；38、齿轮；39、伺服电机一；4、吊架；5、平移机构；51、丝杠；52、滚珠螺母；53、限位滑块；54、伺服电机二；6、集料漏斗；61、粗滤网；62、卡块；7、液体箱；71、浊度传感器；72、控制阀；8、磁辊；81、驱动电机；9、精滤网；10、清理板；101、滑槽；102、滚轴；103、电动推杆；11、回流管；12、三通阀；13、水泵；14、连通管。
具体实施方式
17.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
18.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
19.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。
20.请参阅图1和图3，一种高自动化数控机床，包括数控机床本体1和设置在数控机床本体1上方的工作台2，工作台2中部向后壁镂空，以便于进行加工操作，工作台2的上方设置有喷水机构3，喷水机构3包括有软管31，软管31的两端分别连接有端架一32，且端架一32的下端连接有伸缩管33，伸缩管33的下端安装有端架二34，且端架二34的下端连接有喷头36，喷头36通过伸缩管33与软管31内部相连通，通过设置一对喷头36，可以喷出液体，对被加工件进行冲洗降温；请参阅图3，考虑到喷头36喷出的水柱为向外发散的扇形形状，作用面有限，当加工较细的被加工件时，喷头36位置固定，会导致被加工件处于两个喷头36的中间区域而不被冲洗到，或者只能够接触到喷头36喷出的水柱边缘位置的水流，不仅冲洗力不足，降温效果也不足；同时当加工较粗的被加工件时，喷头36位置固定，会导致喷头36的喷射范围有限，难以冲洗到被加工件的边缘表面，为此，喷头36需要角度可调节，通过在端架二34与端架一32之间安装有齿条35，该齿条35底端与端架二34相固定，且齿条35的顶端贯穿端架一32，齿条35之间设置有两个相互啮合的齿轮38，且其中一个齿轮38的轴心连接有伺服电机一39，并且齿轮38与端架一32相固定，此时当齿轮38转动时，会带动端架一32和喷头36转动调节角度，并且在齿轮38与齿条35的作用下会带动伸缩管33伸缩；请参阅图3，为了方便整个喷水机构3的自动调节，提高整个装置的自动化，喷头36的侧边设置有红外测距传感器37，两个红外测距传感器37向下照射测距，当照射到工作台2面时，距离较长，说明被加工件较细，处于两个喷头36之间，此时伺服电机一39带动齿轮38逆时针转动，使得两个喷头36向中间靠拢，且伸缩管33伸长，进而使得喷出的水流可以更精确的集中洒在较细的被加工件表面，而当两个红外测距传感器37照射到被加工件上时，距离较短，说明被加工件较粗，此时伺服电机一39带动齿轮38顺时针转动，使得两个喷头36向两侧张开，且伸缩管33缩短，进而可以扩大两个喷头36能覆盖的喷淋面，以便于对更全面的洒在被加工件表面；请参阅图2和图4，考虑到被加工件的长度不同，需要对不同位置进行冲洗降温，软管31的上方连接有吊架4，吊架4表面安装支架与齿轮38转动连接，且伺服电机一39与吊架4相固定，吊架4与工作台2内顶部之间通过平移机构5进行连接，平移机构5包括有转动安装在工作台2内顶部的丝杠51、螺纹套在丝杠51外侧的滚珠螺母52、连接在滚珠螺母52上表面的限位滑块53和安装在丝杠51一端的伺服电机二54，限位滑块53插入工作台2内顶面的限位槽之中，通过限位滑块53辅助滚珠螺母52沿着丝杠51移动，调节喷水机构3的水平使用位置；
请参阅图1-2和图5，考虑到冲洗水内部含有金属碎屑，对金属碎屑进行收集可以回收再利用，工作台2的内部安装有集料漏斗6，且集料漏斗6的内底部安装有粗滤网61，以便于对较大的碎屑进行过滤，集料漏斗6的外边缘下表面均匀固定有若干个卡块62，该卡块62与工作台2卡合固定连接，使得集料漏斗6与工作台2拆卸方便，便于直接取下集料漏斗6进而倒出内部残留碎屑，方便后期清理；请参阅图2，考虑到冲洗水只冲洗金属碎屑，洁净度扔较高，可以回收再利用，集料漏斗6的下方连接有液体箱7，且液体箱7与喷水机构3之间通过输送结构进行连接，输送结构包括有回流管11，该回流管11的一端与液体箱7内部相通，且另一端连接有三通阀12，三通阀12的上方连接有水泵13，三通阀12的三个连接口分别与回流管11、水泵13和补液水管进行连接，以便于适时选用外接水源和液体箱7内部的循环水进行冲洗，液体箱7的内底部安装有浊度传感器71，且液体箱7的底部排液口连接有控制阀72，当浊度传感器71检测到液体箱7内部的水使用多次以后，不够洁净时，即可控制控制阀72打开，将液体箱7内部脏水排出，此时使用外接洁净水源冲洗，该水泵13的上方连接有连通管14的一端，且连通管14的另一端与软管31相连接，便于向喷水机构3内部输送液体；请参阅图1-2，为了进一步清除循环水内部的金属碎屑，液体箱7的内部设置有除杂结构，除杂结构包括有转动安装在液体箱7内部的磁辊8、与磁辊8穿出液体箱7侧面的一端连接的驱动电机81、设置在磁辊8下方的精滤网9和设置在磁辊8外侧的清理板10，通过转动的磁辊8与循环水接触，可以吸附水中的金属碎屑，而精滤网9内部满铺滤布，可以对细小的碎屑进行过滤，精滤网9与液体箱7之间可滑动打开，便于清理精滤网9内部碎屑；请参阅图6，为了方便清理磁辊8表面的碎屑，清理板10的侧边开设有滑槽101，且滑槽101的内部安置有滚轴102，该滚轴102与液体箱7的内顶部通过电动推杆103进行连接，且滚轴102可在滑槽101内部滚动，清理板10可在电动推杆103的作用下，贴近磁辊8表面，此时磁辊8在转动时，即可将碎屑刮到清理板10之中，清理板10与液体箱7之间可滑动打开，方便对清理板10内部的碎屑进行清理。
21.一种高自动化数控机床的操作方法，包括以下步骤：步骤一：将需要加工的被加工件通过数控机床本体1设置的固定结构固定在工作台2上方，然后启动数控机床本体1进行加工；步骤二：平移机构5带动喷水机构3移动到被加工件正上方；步骤三：红外测距传感器37检测被加工件的粗细，喷水机构3中的双喷头36调节长度和角度；步骤四：输液结构向喷水机构3内部供水，喷头36喷出液体冲洗被加工件表面；步骤五：冲洗用水和碎屑一同下落，部分碎屑落入集料漏斗6，液体回流进液体箱7；步骤六：除杂结构对回流的液体进行碎屑除杂处理。
22.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。
23.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。