一种直线导轨型冷却系统控制机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种数控机床刀具冷却装置，具体地说是一种直线导轨型冷却系统控制机构。
【背景技术】
[0002]数控机床刀具长时间工作时容易产生高温而降低使用寿命，传统使用中，一般将冷却效果与切削液的用量视为正比关系，因此，浇注法在很大程度上是这种思维的体现。在实际的使用过程中，当切削液的冷却效果并不如预期的好时，往往加大切削液的使用量，其结果不仅不能解决冷却的问题，反而带来污染加剧的后果。
[0003]例如中国专利，申请号:201320607230.5，发明名称:一种数控机床的环形万向冷却喷嘴，环形储液体的下方安装有若干绕其周向均匀分布的喷射体，实现了喷射方向在360°空间内的自由旋转，由于每个喷射体位置固定的，因此要均匀在刀具周围多布置喷射体，加工时均要打开，才能实现无死角喷射。但过多喷射体的布置，造成加工时冷却液过量，不利于环保和对工件的实时监控。再如中国专利，申请号:201320817060.3，名称:一种冷却液喷射机构，通过机械臂和摆动头实现冷却液360°无死角喷射。但较复杂的机构增加会影响刀具切削时灵活性，容易造成干涉。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术存在的问题，本实用新型的目的是提供一种直线导轨型冷却系统控制机构，该机构通过直线导轨机构，实现喷头绕着刀具180°旋转，缩小机构体积，实现全方位喷射；通过四杆机构控制喷头方位和喷头旋转，减少喷头数量，降低冷却液的使用量，实现无死角喷射，大大提高冷却效果。
[0005]本实用新型的目的通过以下技术方案实现:
[0006]一种直线导轨型冷却系统控制机构，其特征在于:该控制机构包括底座、摇摆臂、伸缩臂、旋转支架、固定架、摇摆头和伺服电机，底座固定在机床上，固定架安装在底座上，伺服电机固定在固定架上，与伺服电机连接的旋转支架可旋转地设置在固定架上；摇摆臂的一端固定在旋转支架上，另一端与可上下移动的伸缩臂连接；摇摆头设置在摇摆臂的顶部；在摇摆头上设有喷头。
[0007]本实用新型中，所述底座包括座体和磁铁，在座体上设有安装圆孔、筋板，在筋板上设有连接孔，座体和磁铁通过螺钉连接，座体通过安装圆孔和磁铁固定在机床上。
[0008]固定架包括连接孔、中间孔、轴、侧孔、前孔、底孔，固定架通过连接孔、侧孔固定在底座I上；在固定架上设有固定架盖，旋转支架通过轴承和固定架盖连接。
[0009]在旋转臂上设有可绕旋转臂旋转的转动挡板，旋转臂通过转动挡板固定在旋转支架上。在伸缩臂上设有伸缩电机。
[0010]摇摆头包括固定板、齿轮、摇摆电机、长臂、齿条、短臂，齿轮和摇摆电机固定在固定板上，齿条与齿轮配合，喷头固定在短臂上。
[0011]摇摆头结构是由齿轮齿条啮合机构加上四杆机构组合而成，最短的摇杆上安装喷头。由于摇摆头经常会接触到冷却液所以部件的更换比其他的位置的零件更换频繁，这样设计能将摇杆的力臂变长从而冷却液不会接触到电机。摇摆头电机外壳用防腐蚀性好的材料进行安装。摇摆头中采用的是齿轮齿条啮合。齿轮通过舵机控制转动圈数，齿轮和齿条的啮合推动齿条向前移动。齿条前端有一段大的45°角，此处安装的距离是此推杆的最大距离，当齿轮啮合到此位置时摇摆头将被卡主，从而达到保护的作用。齿条的安装固定是通过两侧的小滚轮，还可以减小摩擦。主体上的斜杆与主体销钉的连接是可以活动的。短杆和齿条也是侧面销钉约束，这样齿条向前运动短杆就会被拉长，角度会变小直到平行于连杆，此设计的摆动角度为120°有效角为90°。
[0012]本实用新型针对数控机床冷却方式进行改进，提高冷却效果，增加冷却方式，实现冷却液喷射实现针对性、方向性和高效性，增强冷却润滑效率、降低温升、减少冷却润滑液用量、防止污染和简化设备结构、一机多用、节省生产场地的目的。
[0013]本实用新型所独具优点如下:
[0014]I)冷却液喷射机构能围绕主轴实现180°旋转，避免喷射死角、盲区；
[0015]2)冷却液喷射机构能根据刀具长度实现自动调整喷射方向，实现冷却喷射位置总是对准刀头，喷射方向总是沿着刀具切削方向；
[0016]3)冷却液喷射方式多样，能实现单喷冷却即单独冷却液喷、单独气喷，混喷冷却即气、液混喷冷却；
[0017]4)冷却液喷射强度多样，能根据机床和加工条件不同，实现不同流量、不同强度的冷却，节能、环保。
[0018]本实用新型通过直线导轨机构，实现喷头绕着刀具180°旋转，缩小机构体积，实现全方位喷射；通过四杆机构控制喷头方位和喷头旋转，减少喷头数量，降低冷却液的使用量，实现无死角喷射，大大提高冷却效果。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的结构示意图。
[0020]图2是本实用新型中底座的结构示意图。
[0021]图3是本实用新型中固定架的结构示意图。
[0022]图4是本实用新型中旋转支架和固定架盖的结构示意图。
[0023]图5是本实用新型中摇摆臂的结构示意图。
[0024]图6是本实用新型中伸缩臂的结构示意图。
[0025]图7是本实用新型中摇摆头的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]一种直线导轨型冷却系统控制机构，包括底座1、摇摆臂2、伸缩臂3、旋转支架4、固定架6、摇摆头7和伺服电机8，底座固定在机床上，固定架安装在底座上，伺服电机固定在固定架上，与伺服电机连接的旋转支架可旋转地设置在固定架上；摇摆臂的一端固定在旋转支架上，另一端与可上下移动的伸缩臂连接；摇摆头设置在摇摆臂的顶部；在摇摆头上设有喷头77。
[0027]如图1所示，图中，刀具9。底座I固定在机床上，伺服电机8固定在固定架6上，固定架6安装在底座I上；旋转支架4通过轴承和固定架盖5连接；摇摆臂2固定在旋转支架4上，固定架6中的伺服电机8通过固定架盖5带动旋转支架4旋转；伸缩臂3连接在摇摆臂2上，伸缩臂3可上下移动；摇摆头7和摇摆臂2连接。
[0028]如图2所示，底座主要包括:安装圆孔11，筋板12，磁铁14，座体15。在筋板上设有连接孔13，座体15和磁铁14用螺钉连接，通过安装圆孔11和磁铁14固定在机床上。
[0029]固定架6如图3所示，主要包括:孔61，孔62，轴63，孔64，孔65，孔66。通过固定架上孔61和底座I上孔11配合、固定架上孔64和底座上I上孔13配合，固定架6固定在底座I上。
[0030]旋转支架4和固定架盖5如图4所示，旋转支架4，包括如下结构:筋板41，孔42 ；固定架盖5，包括如下结构:轴承51，孔52，孔53。旋转支架4通过轴承51和固定架盖5连接，旋转支架4可以绕固定架5自由转动。固定架盖5上孔52、孔53和固定架6上轴63、孔65配合、固定。
[0031]旋转臂2如图5所示，主要包括:孔21，槽22，孔23，槽24，挡板25，挡板25可绕旋转臂2旋转。旋转臂2上孔21、槽22分别和旋转支架4上孔42、筋板41配合、固定，当旋转臂2和旋转支架4配合后，转动挡板25将旋转臂2固定在旋转支架4上。
[0032]伸缩臂3如图6所示，主要包括:臂31，电机32，筋板33，筋板34。伸缩臂3上电机32转动，可控制臂31长短。伸缩臂3上筋板33和旋转臂2上孔23、槽24配合、固定。
[0033]摇摆头7如图7所示，主要包括:固定板71，齿轮72，电机73，长臂74，齿条75，短臂76，喷头77。齿轮72，电机73固定在固定板71上，齿条75定位在固定板71上，并可相对固定板71运动。齿条75，长臂74，短臂76和固定板71组成四杆机构，喷头77固定在短臂76上，电机73旋转，带动齿轮72转动，齿轮72转动带动齿条75直线运动，从而控制喷头77的位置和方向。
[0034]本实用新型针对数控机床冷却方式进行改进，提高冷却效果，增加冷却方式，实现冷却液喷射实现针对性、方向性和高效性，增强冷却润滑效率、降低温升、减少冷却润滑液用量、防止污染和简化设备结构、一机多用、节省生产场地的目的。
【主权项】
1.一种直线导轨型冷却系统控制机构，其特征在于:该控制机构包括底座(I)、摇摆臂(2)、伸缩臂(3)、旋转支架(4)、固定架(6)、摇摆头(7)和伺服电机(8)，底座(I)固定在机床上，固定架(6)安装在底座⑴上，伺服电机⑶固定在固定架(6)上，与伺服电机(8)连接的旋转支架(4)可旋转地设置在固定架(6)上；摇摆臂(2)的一端固定在旋转支架(4)上，另一端与可上下移动的伸缩臂(3)连接；摇摆头(7)设置在摇摆臂(2)的顶部；在摇摆头(7)上设有喷头(77)。
2.根据权利要求1所述的直线导轨型冷却系统控制机构，其特征在于:所述底座(I)包括座体(15)和磁铁(14)，在座体(15)上设有安装圆孔(11)、筋板(12)，在筋板(12)上设有连接孔(13)，座体(15)和磁铁(14 )通过螺钉连接，座体(15 )通过安装圆孔(11)和磁铁(14)固定在机床上。
3.根据权利要求1所述的直线导轨型冷却系统控制机构，其特征在于:固定架(6)包括连接孔(61)、中间孔(62)轴(63)、侧孔(64)、前孔(65)、底孔(66)，固定架(6)通过连接孔(61)、侧孔(64)固定在底座I上；在固定架(6)上设有固定架盖(5)，旋转支架(4)通过轴承(51)和固定架盖(5)连接。
4.根据权利要求1所述的直线导轨型冷却系统控制机构，其特征在于:在旋转臂(2)上设有可绕旋转臂(2)旋转的转动挡板(25)，旋转臂(2)通过转动挡板(25)固定在旋转支架(4)上。
5.根据权利要求1所述的直线导轨型冷却系统控制机构，其特征在于:在伸缩臂(3)上设有伸缩电机(32)。
6.根据权利要求1所述的直线导轨型冷却系统控制机构，其特征在于:摇摆头(7)包括固定板(71)、齿轮(72)、摇摆电机(73)、长臂(74)、齿条(75)、短臂(76)，齿轮(72)和摇摆电机(73)固定在固定板(71)上，齿条(75)与齿轮、(72)配合，喷头(77)固定在短臂(76)上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种直线导轨型冷却系统控制机构，包括底座、摇摆臂、伸缩臂、旋转支架、固定架、摇摆头和伺服电机，底座固定在机床上，固定架安装在底座上，伺服电机固定在固定架上，与伺服电机连接的旋转支架可旋转地设置在固定架上；摇摆臂的一端固定在旋转支架上，另一端与可上下移动的伸缩臂连接；摇摆头设置在摇摆臂的顶部；在摇摆头上设有喷头。本实用新型通过直线导轨机构，实现喷头绕着刀具180°旋转，缩小机构体积，实现全方位喷射；通过四杆机构控制喷头方位和喷头旋转，减少喷头数量，降低冷却液的使用量，实现无死角喷射，大大提高冷却效果。
【IPC分类】B23Q11-10
【公开号】CN204450078
【申请号】CN201520136646
【发明人】宋海潮, 王晓勇, 甄久军, 徐峰, 周玲, 吴静
【申请人】南京工业职业技术学院
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月10日