一种设有冷却液喷射装置的五轴数控工具磨床的制作方法

本实用新型涉及一种五轴数控工具磨床，具体涉及一种设有冷却液喷射装置的五轴数控工具磨床。

背景技术：

数控工具磨床，特别是多轴联动数控工具磨床是高效、高质量磨削制造精密、复杂形状刀具的关键设备，可以对直角头立铣刀、锥形立铣刀、球头立铣刀、圆弧刃立铣刀、铰刀、端铣刀、阶梯铣刀等各类切削刀具进行磨削加工，为了实现复杂形状的加工，必须采用多坐标控制，现有技术中五轴联动的数控工具磨床应用比较广泛。

如图1所示，目前常用的五轴数控工具磨床主要结构包括设置在地面上的机身1、通过工作台2滑动连接于机身1上的夹具22和通过机架24连接于机身1上的砂轮21。工作台2与机身1滑动连接，夹具22与工作台2固定连接，机架24内转动连接有主轴23，主轴23与砂轮21固定连接，在工作台2上固定连接有冷却液输送管25，输送管25一端连接有原液池，另一端正对工件221。其工作原理是：夹具22上夹装有待磨削的工件221，砂轮21用于对工件221进行磨削开槽，使用时，砂轮21在主轴23的带动下转动，工作台2在机身1上滑移，直至工件221与砂轮21接触，砂轮21对工件221进行磨削开槽。冷却液在泵送机构的驱动下从冷却液输送管25喷出，一方面，对工件221与砂轮21进行降温；另一方面，将磨削过程中产生的金属屑冲走。

但是因为现有的冷却液输送管25采用塑料管，输送管25的端头因为受到变形膨胀，使得喷出的冷却液的压力受限受到削减，冷却液冲击力较低，导致冷却液冲过之后，工件221与砂轮21的接触部位仍然残留大量金属屑，进而影响工件221的继续打磨，使得成品工件的精度较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种设有冷却液喷射装置的五轴数控工具磨床，其优点是使得喷射到工件上的冷却液的冲击力较大，进而可以提高数控加工设备的生产效率和加工精度。

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：一种设有冷却液喷射装置的五轴数控工具磨床，包括用于夹装工件的夹具和用于对夹具进行磨削的砂轮，夹具上固定连接有用于给工件提供冷却液的若干输送管，输送管远离工件一端连接有用于供给冷却液的原液池，输送管靠近工件一端通过可拆卸组件可拆卸连接有喷管，喷管靠近工件一端的内壁连接有限流片，限流片上开设有若干第一出液孔；

所有第一出液孔的表面积之和小于喷管端面的表面积。

通过上述技术方案，通过限流片限流片减小了过流截面，提高了冷却液喷出的速度，使得喷管内的冷却液流经第一出液口流出的时候有更大的冲击力，将工件与砂轮磨削过程中的金属废屑可以冲地更多。喷管与输送管之间通过可拆卸组件可拆卸连接，防止使用时间久了，冷却液中的杂质积攒在整流片上，对第一出液孔形成堵塞，使得后续喷管喷出的冷却液数量减小，冲击力减小，进而使得喷射过程中冷却液冲走的废屑数量减少，降低加工精度。可拆卸组件的设置可以实现喷管的单独拆卸，不需要将整个输送管进行更换，进而使喷管正常工作，不影响喷射效果，提高加工精度。

本实用新型进一步设置为：所述可拆卸组件包括固定连接于喷管远离工件一端的连接管和用于连接喷管与输送管的变径接头；

连接管包括第一变径部位和第一连接部位，第一变径部位的内径沿着远离第一连接部位的方向逐渐增大；

接头包括第二变径部位和第二连接部以及第三连接部位，第二连接部的内径大于第三连接部位的内径，且第二变径部位的内径沿着靠近喷管的方向逐渐增大；

第二连接部与喷管螺纹连接，第一连接部位与输送管套接；

第一连接部位与输送管套接后，第二连接部的内壁与喷管的外壁紧密贴合，第一连接部位外壁与输送管的内壁紧密贴合，且第二变径部位与第一变径部位紧密贴合。

通过上述技术方案，使用时，将喷管与连接管套接，输送管的内壁与第一连接部位的外壁紧密贴合。然后拧动接头，直至第二连接部的内壁与喷管的外壁紧密贴合，第一连接部位外壁与输送管的内壁紧密贴合，且第二变径部位与第一变径部位紧密贴合。通过接头将喷管与输送管固定连接。

本实用新型进一步设置为：所述可拆卸组件包括卡箍，卡箍包括上卡箍和下卡箍，上卡箍与下卡箍之间通过螺栓可拆卸连接。

通过上述技术方案，通过卡箍将输送管与喷管进行可拆卸连接，使得当需要将喷管进行更换的时候，将螺栓柠出，使得上卡箍与下卡箍脱离，解除对喷管与输送管之间的禁锢。

本实用新型进一步设置为：可拆卸组件还包括一圈凸缘，凸缘与所述输送管套接；

所述卡箍内壁开设有一圈供凸缘插入的凹槽。

通过上述技术方案，通过凸缘将两者连接地更为牢固，防止当具有一定的流速与液压的冷却液流经输送管与喷管连接处的时候，因为冷却液的冲击力而脱离，进而影响冷却液的喷射过程，降低工件的加工精度。

本实用新型进一步设置为：所述可拆卸连接组件是固定连接在输送管靠近工件一端的固定管，固定管与喷管之间通过法兰连接。

通过上述技术方案，这种连接方式使得输送管与喷管之间的密封性好，防止在冷却液供给过程中输送管内的冷却液从输送管流到喷管过程中有冷却液流出，减少冷却液喷出的数量，进而影响其冲走铁屑的效率，降低加工精度。

本实用新型进一步设置为：所述第一出液孔设置为圆台状。

通过上述技术方案，当第一出液孔靠近工件一端的直径大于另一端时喷管的喷淋面积更广，可以将工件上的废屑同时冲走得更多；当第一出液孔靠近工件一端的直径小于另一端时喷管喷射出的冷却液的速度更大，可以将工件上的废屑冲地更干净，使得工件与砂轮接触部位的残留废屑更少，提高工件的加工精度和加工效率。

本实用新型进一步设置为：所述第一出液孔设置为曲面状。

通过上述技术方案，这种结构使得冷却液流经限流片的时候，减小冷却液与限流片之间的摩擦阻力，使得冷却液的能量损耗更少，使得冷却液流出的时候冷却液的流速更大，同时具有更大的流体面积，进而使得喷管内的冷却液流经第一出液孔流出的时候有更大的冲击力（在一定的压力下）和覆盖面积。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过铜管的设置使得冷却液喷射出的时候具有更高的冲击力，可以冲走更多的金属废屑；

2、通过整流片的设置进一步提高喷射出的冷却液的冲击力，进一步增加冲走金属废屑的数量；

3、通过整流片与头帽的设置使得可以调节喷射出的冷却液的数量；

4、使得喷射到工件上的冷却液的冲击力大，进而可以提高数控加工设备的生产效率和加工精度。

附图说明

图1是背景技术的五轴数控工具磨床的结构示意图；

图2是实施例1中体现五轴数控工具磨床机身的结构示意图；

图3是实施例1中体现喷管与工件的位置关系示意图；

图4是实施例1中体现第一出液孔的结构示意图；

图5是实施例2中体现喷管与输送管的连接关系示意图；

图6是实施例2中体现凸缘的结构示意图；

图7是实施例2中体现固定管的结构示意图；

图8是实施例3中体现接头的结构示意图。

图中，1、机身；2、工作台；21、砂轮；22、夹具；221、工件； 24、机架；25、输送管；3、喷管；31、挡流板；4、限流片；41、第一出液孔；5、头帽；51、第二出液孔；52、第三出液孔；6、可拆卸组件；61、卡箍；611、上卡箍；612、下卡箍；613、凹槽；62、螺栓；63、凸缘；64、连接管； 65、接头；651、第二变径部位； 66、固定管；67、法兰。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例：一种设有冷却液喷射装置的五轴数控工具磨床，如图2所示，在地面上设置有机身1，机身1上通过工作台2滑动连接有用于夹装工件221的夹具22，机身1上还通过机架24连接有用于对工件221进行磨削开槽的砂轮21，在工作台2上固定连接有若干冷却液输送管25，输送管25一端连接于用于供给冷却液的原液池。

如图3所示，在输送管25靠近工件221一端固定连接有喷管3，喷管3为铜管，喷管3靠近工件221一端正对工件221。工作时，冷却液流经输送管25进入喷管3，进而通过喷管3喷射至工件221。当具有一定液压的冷却液从喷管3喷射出的时候，因为铜管具有很好的硬度，不易变形，使得喷管3可以承受更高的液压压力，使得输送管25内的冷却液喷射到工件221上的时候，冷却液有更大的冲击力，进而将工件221打磨过程中产生的废屑冲的更干净，提高工件221的打磨精度和加工效率。

如图4所示，喷管3靠近工件221一端固定连接有限流片4，限流片4的周面与喷管3内壁紧密贴合，在限流片4上开设有若干第一出液孔41，所有第一出液孔41的表面积之和小于喷管3端面的表面积。使得在喷管3内的冷却液流经限流片4喷出的时候，限流片4减小了过流截面，提高了冷却液喷出的速度，使得喷管3内的冷却液流经第一出液孔41流出的时候有更大的冲击力（在一定的压力下），进一步提高了对金属废宵的冲洗效果，进而提高工件221的加工精度和加工效率。

若干第一出液孔41的出浆通道呈散射状分布，使得流经第一出液孔41的冷却液流出的时候可以具有较大的辐射面积，且同时具有较大的流速。

第一出液孔41可以设置为普通的圆柱状的，也可以设置为圆台状，当第一出液孔41靠近工件221一端的直径大于另一端时，喷管3的喷淋面积更广，可以将工件221上的废屑同时冲走得更多。当第一出液孔41靠近工件221一端的直径小于另一端时喷管3喷射出的冷却液的速度更大，可以将工件221上的废屑冲地更干净，使得工件221与砂轮21接触部位的残留废屑更少，提高工件221的加工精度和加工效率。

第一出液孔41也可以设置为曲面状。这种结构使得冷却液流经限流片4的时候，减小冷却液与限流片4之间的摩擦阻力，使得冷却液的能量损耗更少，使得冷却液流出的时候冷却液的流速更大，同时具有更大的流体面积，进而使得喷管3内的冷却液流经第一出液孔41的时候有更大的冲击力（在一定的压力下）和覆盖面积，将工件221与砂轮21磨削过程中的金属废屑可以冲地更多，进一步提高工件221的加工精度和加工效率。

进一步地，如图4所示，喷管3靠近工件221一端螺纹连接有头帽5，头帽5远离喷管3的端面贯穿开设有半圆形的第二出液孔51和第三出液孔52，第二出液孔51的表面积大于第三出液孔52的表面积。在喷管3靠近头帽5的端头固定连接有挡流板31，挡流板31远离头帽5一端与限流片4固定连接，挡流板31的表面积小于限流片4的表面积且与第二出液孔51的表面积相同。挡流板31的设置使得喷管3内的冷却液从部分第一出液孔41内流出。当第三出液孔52与挡流板31对齐后，第二出液孔51与第一出液孔41贯穿连通，此时，第三出液孔52与挡流板31对齐，使得较多的冷却液经第二出液孔51喷射；当第二出液孔51与挡流板31对齐后，第三出液孔52与第一出液孔41贯穿连通，此时，第二出液孔51与挡流板31对齐，使得较少的冷却液经第三出液孔52喷射。通过转动头帽5，控制若干第一出液孔41与第二出液孔51或第三出液孔52贯通连接，进而控制由喷管3喷射出的冷却液的数量，进而改变喷出冷却液的冲击力与流体面积。

工作过程：在工件221与砂轮21磨削开槽的过程中，输送管25不断地对工件221喷射冷却液，过程中，输送管25内的冷却液流经喷管3的时候，在限流片4的作用下，将冷却液进行聚拢，然后由若干第一出液口喷出。转动头帽5，当第二出液孔51与第一出液孔41贯穿连通，使得第一出液孔41内的冷却液经第二出液孔51流出，使得较多的冷却液经第二出液孔51喷射；当第三出液孔52与若干第一出液孔41对齐后，第一出液孔41内的冷却液经第三出液孔52流出，使得较少的冷却液经第三出液孔52喷射。通过转动头帽5，控制若干第一出液孔41与第二出液孔51或第三出液孔52贯通连接，进而控制由喷管3喷射出的冷却液的数量，进而改变喷出冷却液的冲击力与流体面积。

实施例2：一种设有冷却液喷射装置的五轴数控工具磨床，如图5所示，其与实施例1不同之处在于,喷管3与输送管25之间通过可拆卸组件6可拆卸连接。由于使用过程中，冷却液中的杂质会积攒在限流片4上，对第一出液孔41形成堵塞，影响出液效果。可拆卸组件6的设置可以实现喷管3的单独拆卸，不需要将整个输送管25进行更换，提高了更换效率和成本。

如图6所示，可拆卸组件6包括卡箍61和一圈凸缘63。卡箍61包括上卡箍611和下卡箍612，卡箍61的内侧设有一圈凹槽613。凸缘63与输送管25套接。结合图5，上卡箍611和下卡箍612之间通过螺栓62可拆卸连接。安装时，将喷管3远离工件221一端与输送管25进行套接，然后将凸缘63套在输送管25的外面，使得凸缘63内壁与输送管25外壁抵接，输送管25的内壁与喷管3的外壁紧密贴合。然后将上卡箍611与下卡箍612的凹槽613与凸缘63卡接，然后通过螺栓62将上卡箍611与下卡箍612之间进行固定。通过卡箍61将输送管25与喷管3进行固定连接，通过凸缘63将两者连接地更为牢固，防止喷管3在冷却液流经输送管25与喷管3连接处的时候，因为冷却液的冲击力而脱离，进而影响冷却液的喷射过程，降低工件221的加工精度。

不限于上述方案，如图7所示，可拆卸连接组件也可以是在输送管25靠近工件221一端固定连接的固定管66，固定管66与喷管3之间通过法兰67可拆卸连接。这种连接方式使得输送管25与喷管3之间的密封性好，防止在冷却液供给过程中输送管25内的冷却液从输送管25流到喷管3过程中有冷却液流出，减少冷却液喷出的数量，进而影响其冲走铁屑的效率，降低加工精度。

实施例3：一种设有冷却液喷射装置的五轴数控工具磨床，如图8所示，其与实施例2不同之处在于，可拆卸组件6包括固定连接于喷管3远离工件221一端的连接管64和用于连接连接管64与输送管25的变径接头65。连接管64包括第一变径部位和第一连接部位，第一变径部位的内径沿着远离第一连接部位的方向逐渐增大。相对应地，接头65包括第二变径部位651和第二连接部以及第三连接部位，第二连接部的内径大于第三连接部位的内径，且第二变径部位651的内径沿着靠近喷管3的方向逐渐增大。第二连接部与喷管3螺纹连接，使用时，第二连接部的内壁与喷管3的外壁紧密贴合。

第一连接部位与输送管25套接，使用时，输送管25的内壁与第一连接部位的外壁紧密贴合。将第一连接部位与输送管25套接之后，拧动接头65，直至第二连接部的内壁与喷管3的外壁紧密贴合，第一连接部位外壁与输送管25的内壁紧密贴合，且第二变径部位651与第一变径部位紧密贴合。通过接头65将喷管3与输送管25固定连接。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。