CN106862597B - 一种设有冷却装置的车床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种设有冷却装置的车床,包括机架和安装于机架上的车箱，车箱对称设置有两个，车箱上设有用于夹持车刀的三爪卡盘、用于驱动三爪卡盘转动的转动机构和用于驱动车箱沿机架长度方向滑动的滑动机构，机架上固定安装有储液瓶，储液瓶位于车箱上方，储液瓶下端面连接有连通储液瓶的输液管和用于将空气引入储液瓶的进气管，输液管呈柔性设置，输液管背对储液瓶一端对准工件，输液管上固设有调节器，调节器包括固设于输液管的调节壳体和用于调节输液管在调节壳体处内孔面积大小的驱动轮，驱动轮定位滑动连接于调节壳体。可调节冷却液流量，确保工件被充分冷却，提高加工精度，延长刀具的使用寿命。

Description

一种设有冷却装置的车床

技术领域

本发明涉及车床，具体涉及一种设有冷却装置的车床。

背景技术

目前，公知的车床都是一个动力系统控制一个卡盘工作，为了提高工作效率和减少设备在工作区域所占空间，也有将两个动力系统组合在一台车床导轨上进行设计加工，这样可以减少工件的装夹次数和提高加工效率。

如申请号为CN02231472.5的专利，该专利公开了一种双头数控车床，包括数控系统、车床及其车头箱，数控车床上设有两个车头箱。在加工时，用户先用左侧车头箱进行切削，右侧车头箱可以进行装夹工件的工作，等左侧工件加工完成后，立即启动右侧车头箱，用同一组拖板，同一组数控系统，对右侧零件进行加工。

在实际加工中，工件在被车刀切削时会产生大量的热量，热量会导致金属变形，影响加工精度。故一般车床都会增加冷却装置。

如申请号为CN202780496U的专利，该专利公开了一种立式车床的水冷装置，它包括立式车床工作台，工作台通过回水管路、出水管路与一水箱相连，在工作台上固定有甩水圈、甩水圈下部设有回水槽，出水管路的出口连有向工作台上喷水的喷水口。水从水箱上被抽到出水管路中，然后被喷出，从而完成了对工件的冷却。

在实际加工中，车刀会加工不同的工件，而上述水冷装置中喷水量是固定的；若喷水量较大，确保可以冷却任意工况下的工件，则会造成水资源的浪费；若喷水量较小，则某些工况下，工件不能得到充分的冷却，影响工件的加工精度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种设有冷却装置的车床，可根据实际工况调节冷却液的出液量，在确保工件冷却的前提下节约冷却液资源。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种设有冷却装置的车床,包括机架和安装于机架上的车箱，所述车箱对称设置有两个，所述车箱上设有用于夹持车刀的三爪卡盘、用于驱动三爪卡盘转动的转动机构和用于驱动车箱沿机架长度方向滑动的滑动机构，所述机架上固定安装有储液瓶，所述储液瓶位于车箱上方，所述储液瓶下端面连接有连通储液瓶的输液管和用于将空气引入储液瓶的进气管，所述输液管呈柔性设置，所述输液管背对储液瓶一端对准工件，所述输液管上固设有调节器，所述调节器包括固设于输液管的调节壳体和用于调节输液管在调节壳体处内孔面积大小的驱动轮，所述驱动轮定位滑动连接于调节壳体。

通过采用上述技术方案，在重力作用下，冷却液从储液瓶内流出，流经输液管后流到工件上，对工件进行冷却。随储液瓶内冷却液高度的下降，冷却液产生的压强与储液瓶内气体产生的压强之和小于外界大气压强时，外界气体在大气压作用下就通过进气管进入瓶内，使储液瓶处液体内压强总是保持基本与大气压强相等，冷却液匀速下滴。若工件加工时产生的热量不大，可滑动驱动轮，减小输液管内孔面积，减小在相同时间内冷却液的出液量，节约资源；若加工时产生的热量很大，则滑动驱动轮，增大输液管内孔面积，增大在相同时间内冷却液的出液量，确保工件被充分冷却，提高加工精度，延长刀具的使用寿命。

本发明的进一步设置为：所述调节壳体一侧开设有容纳槽，所述容纳槽两侧侧壁开设有滑槽，所述滑槽和调节壳体呈倾斜设置，所述滑槽一侧内壁沿其长度方向固设有齿条，所述滑槽内嵌设有与齿条相啮合的齿轮，所述容纳槽内壁嵌设有驱动轮，所述驱动轮两侧侧壁均固设有转轴，所述转轴固设于齿轮，所述驱动轮、转轴和齿轮呈同轴设置，所述输液管位于驱动轮和容纳槽底面之间，且所述驱动轮和容纳槽底面抵紧输液管；当所述驱动轮相对调节壳体向上移动时，所述驱动轮和容纳槽底面之间的间距变大。

通过采用上述技术方案，驱动轮转动，从而驱动齿轮转动，齿轮在齿条上转动从而驱动驱动轮沿容纳槽长度方向滑动，且齿轮和齿条具有自锁性，从而实现了驱动轮定位滑动连接于调节壳体。当驱动轮相对调节客体向上滑动时，驱动轮和容纳槽底面之间的间距变大，输出管被驱动轮挤压的程度变小，输液管内孔面积增大，从而提高了出液速度，使冷却效果更好。

本发明的进一步设置为：所述输液管下端固设有金属软管，所述金属软管对准工件，所述金属软管内设有雾化头，所述雾化头位于金属软管背对输液管一端。

通过采用上述技术方案，金属软管可自由进行弯折，且弯折到一点后会自主固定，故在安装时可方便的讲金属软管对准工件，对工件进行冷却。且在进过雾化头后，冷却液的喷射范围变大，尽可能对工件进行大面积的冷却。且雾化的冷却液可带走空气中的粉尘和铁屑，减小污染。

本发明的进一步设置为：所述机架上设有固设连接于调节壳体的固定板，所述车箱一侧固设有引杆，所述引杆朝向工件且平行于车箱滑动方向，所述转轴穿设过调节壳体且滑动连接于调节壳体，所述转轴和引杆之间设有用于将引杆的平移副转为转轴旋转副的联动机构。

通过采用上述技术方案，在进刀时，引杆沿机架长度方向移动，从而驱动驱动轮转动，使输液管被开启，对工件进行冷却；且在持续加工进刀的过程中，冷却液流量变大，充分对工件进行冷却，防止工件由于过热而变形。当加工完毕退刀时，驱动轮在引杆的带动下转动，完全挤压输液管，使输液管关闭，减小了冷却液的浪费。

本发明的进一步设置为：所述联动机构包括联动杆和联动套，所述联动套套设于转轴外且转动连接于转轴，所述联动杆一端转动连接于联动套且另一端转动连接于引杆，所述联动套垂直于引杆。

通过采用上述技术方案，车箱进刀时，引杆沿轴向移动时，驱动联动杆转动，此时联动杆对联动套有一个向上的推力，使转轴相对联动套转动，实现了驱动轮在容纳槽内向上滑动，增大了冷却液的进液量。从而实现了进刀和冷却液流量调节的同步。

本发明的进一步设置为：两个所述转轴均穿设过调节壳体且滑动连接于调节壳体，所述联动杆包括杆件和连接头，所述连接头呈匚型，所述杆件一端转动连接于引杆且另一端固定连接于连接头，所述连接头开口朝向调节器，所述连接头两端分别转动连接于两个转轴外的联动套。

通过采用上述技术方案，通过连接头同步驱动驱动轮两端的转轴转动，小了转轴转动时所需受到的扭矩，从而时驱动轮更加平稳转动，从而实现驱动轮在容纳槽内的平稳滑动。

本发明的进一步设置为：所述联动套外壁沿其径向设有安装座，所述安装座背对联动套一侧端面开设有安装槽，所述连接头一端嵌设于安装槽内，所述安装座上设有用于连接连接头的安装螺栓，所述安装螺栓螺纹连接于安装座且转动连接于连接头。

通过采用上述技术方案，在不需进刀和冷却同步时，只需拧下安装螺栓，将连接头和安装座分离即可。在安装时同理，只需将连接头嵌设到安装座内，然后拧上安装螺栓即可。在连接头和安装座分离时，若需调节冷却液的流量，直接用手转动驱动轮即可。

本发明的进一步设置为：所述安装座沿联动套径向呈可伸缩设置，所述杆件呈可伸缩设置。

通过采用上述技术方案，需调节在引杆运动相同距离时，驱动轮在容纳槽内滑动的距离，只需调节安装座和杆件的长度；调节安装座和杆件的长度后，引杆运动相同距离时，联动套被联动杆带动运动的转动角度改变，从而调节了驱动轮在进刀时转动的角度。根据实际需求来调节进刀和冷却液流量之间的配合关系。

本发明的进一步设置为：所述引杆一端固定连接于金属软管背对输液管一端。

通过采用上述技术方案，引杆固定连接于金属软管时，引杆沿轴向运动，可带动金属软管摆动，使金属软管的出液口一直对准工件被刀具加工的位置，使冷却效果更好。

本发明的进一步设置为：所述金属软管相对输液管一端外壁设有安装吊耳，所述安装吊耳上螺纹连接有滑动螺栓，所述滑动螺栓沿竖直方向定位滑动连接于固定板。

通过采用上述技术方案，若需根据进刀量调节金属软管摆动角度时，只需在安装吊耳上滑动滑动螺栓即可。滑动螺栓和工件之间的距离越大，金属软管可摆动的角度越小，即其对应的进刀量也越小。

本发明具有以下优点：

1、进刀时，输液管会自动开启，流出冷却液对工件进行冷却；在退刀后，输液管会自动关闭，不会再流出冷却液，节约资源；

2、进刀时，金属软管会随着进刀摆动，使冷却液一直对准工件被加工的位置出液冷却，使冷却效果更好；

3、冷却液雾化后再对工件进行冷却，尽可能对工件进行大面积的冷却；且雾化的冷却液可带走空气中的粉尘和铁屑，减小污染。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例的主视图；

图3为实施例的局部示意图（主要用于体现输液管和储液瓶）；

图4为实施例的局部示意图（主要用于体现联动机构）；

图5为实施例中调节器的剖视图（未画出底座和调节座）；

图6为实施例中调节器的侧面剖视图；

图7为实施例的局部剖视图（主要用于体现驱动轮和输液管之间的位置关系）；

图8为实施例的局部示意图（主要用于体现引杆）；

图9为实施例中安装座的结构示意图；

图10为实施例的局部示意图（主要用于体现金属软管）；

图11为实施例的局部侧视图（主要用于体现安装吊耳和滑动螺栓的连接关系）。

附图标记：1、机架；2、车箱；3、三爪卡盘；4、转动机构；5、滑动机构；6、夹具；7、放置座；8、抵紧缸；9、放置槽；10、支撑板；11、储液瓶；12、输液管；12.1、储液腔；13、进气管；14、调节器；15、调节壳体；16、驱动轮；17、固定板；18、容纳槽；19、滑槽；20、腰型槽；21、齿条；22、齿轮；23、转轴；24、引杆；25、联动机构；26、联动杆；27、联动套；28、安装座；29、底座；30、调节座；30.1、安装槽；31、弹簧跳豆；32、调节孔；33、杆件；34、连接头；35、固定杆；36、调节杆；37、滑动槽；38、抵紧螺栓；39、安装螺栓；40、连接螺母；41、金属软管；42、雾化头；43、安装吊耳；44、滑动螺栓；45、调节槽；46、固定螺母。

具体实施方式

参照附图对本发明做进一步说明。

如图1和图2所示，一种设有冷却装置的车床，包括机架1和车箱2。车箱2设有两个且位于机架1两端，两个车箱2沿机架1中点呈对称设置。车箱2沿机架1长度方向滑动连接于机架1。

如图1和图2所示，车箱2朝内一侧设有三爪卡盘3、三爪卡盘3可夹持车刀。车箱2背对三爪卡盘3一侧设有用于驱动三爪卡盘3转动的转动机构4。车箱2背对三爪卡盘3一侧设有用于驱动车箱2滑动的滑动机构5。滑动机构5固定安装于机架1。

如图1和图2所示，机架1上设有用于安装工具的夹具6，夹具6位于两个车箱2中间，夹具6包括放置座7和抵紧缸8。放置座7固定连接与机架1上端面，放置座7上开设有用于放置工件的放置槽9。抵紧缸8位于放置座7上方，且抵紧缸8的活塞杆朝向放置座7。抵紧缸8为液压缸，抵紧缸8缸体固定连接与机架1。

如图2所示，机架1上端面固设有支撑板10，支撑板10上固设有储液瓶11，储液瓶11位于车箱2上部。如图3所示，储液瓶11下端面连通有输液管12和进气管13，进气管13呈V型，可将外界的空气引入储液瓶11内。

如图3所示，输液管12呈柔性设置，且输液管12沿竖直向下设置。输液管12上固设有调节器14。输液管12中部设有储液腔12.1，储液腔12.1截面积大于输液管12截面积，且储液腔12.1位于调节器14和储液瓶11之间。

如图2所示，机架1上端面沿竖直方向固设有固定板17，固定板17设有两块。一块固定板17对应一个车箱2。如图3和图4所示，调节器14包括调节壳体15和驱动轮16。调节壳体15固定连接于固定板17。

如图4和图5所示，调节壳体15背对固定板17一侧开设有容纳槽18。容纳槽18两侧侧壁开设有滑槽19，滑槽19和调节壳体15呈倾斜设置。滑槽19背对容纳槽18一侧沿其长度方向开设有腰型槽20，腰型槽20连通调节壳体15。

如图5和图6所示，滑槽19一侧内壁沿其长度方向固设有齿条21，滑槽19内嵌设有与齿条21相啮合的齿轮22。驱动轮16嵌设于容纳槽18内，驱动轮16两侧侧壁均固设有转轴23，转轴23固设于齿轮22且穿设过腰型槽20。转轴23滑动连接于腰型槽20。驱动轮16、转轴23和齿轮22呈同轴设置。输液管12位于驱动轮16和容纳槽18底面之间，且驱动轮16和容纳槽18底面抵紧输液管12。

如图6和图7所示，当驱动轮16转动时，转轴23和齿轮22转动，齿轮22在齿条21上转动，实现了驱动轮16沿容纳槽18长度方向运动，从而调节了驱动轮16和输液管12之间的相对距离。即在驱动轮16运动时，输液管12被驱动轮16挤压后的内孔截面积改变，冷却液的出液量改变。

如图7和图8所示，车箱2一侧固设有引杆24，引杆24朝向工件且平行于车箱2滑动方向。转轴23和引杆24之间设有用于将引杆24的平移副转为转轴23旋转副的联动机构25。如图4和图8所示，联动机构25包括联动杆26和联动套27。

如图4和图9所示，联动套27套设于转轴23外且转动连接于转轴23，联动套27垂直于引杆24。联动套27外壁沿其径向设有安装座28，安装座28包括固定连接于联动套27外壁的底座29和套设于底座29外的调节座30。底座29外壁固设有弹簧跳豆31，调节座30外壁开设有调节孔32，调节孔32沿联动套27径向设有若干个，弹簧跳豆31嵌设于调节孔32内。通过将弹簧跳豆31嵌设到不同的调节孔32内，来调节安装座28沿径向的长度。调节座30背对联动套27一侧端面开设有安装槽30.1。

如图4所示，联动杆26包括杆件33和连接头34。杆件33包括固定杆35和调节杆36，固定杆35一端转动连接于引杆24且另一端套设于调节杆36外，调节杆36背对固定杆35一端固定连接于连接头34。调节杆36滑动连接于固定杆35。固定杆35外壁沿其长度方向开设有滑动槽37，滑动槽37内滑动连接有抵紧螺栓38，抵紧螺栓38螺纹连接于调节杆36。

如图4所示，拧松抵紧螺栓38时，抵紧螺栓38可在滑动槽37内滑动，带动调节杆36相对固定杆35滑动，实现了杆件33的可伸缩；当调节杆36件33至合适长度后，直接拧紧抵紧螺栓38，使抵紧螺栓38抵紧固定杆35即可。此时调节杆36和抵紧螺栓38夹紧固定杆35，使固定杆35相对调节杆36固定，使杆件33长度固定。

如图4和图9所示，连接头34呈匚型，连接头34开口朝向调节器14。连接头34两端分别嵌设于两个调节座30的安装槽30.1内。调节座30上设有安装螺栓39，安装螺栓39螺纹连接于安装座28且转动连接于连接头34。安装螺栓39一端螺纹连接有连接螺母40。

如图8和图10所示，输液管12下端固设有金属软管41，金属软管41对准工件，金属软管41内设有雾化头42，雾化头42位于金属软管41背对输液管12一端。引杆24固定连接于引杆24被对车箱2一端。

如图10和图11所示，金属软管41相对输液管12一端外壁设有安装吊耳43，安装吊耳43上螺纹连接有滑动螺栓44。固定板17上沿竖直方向开设有调节槽45，滑动螺栓44嵌设于调节槽45内且滑动连接于调节槽45。滑动螺栓44上螺纹连接有固定螺母46，固定螺母46抵紧固定板17。

该车床的工作原理如下：

1、将需加工的工件放置在放置槽9内，抵紧缸8的活塞杆伸长将工件固定安装在放置座7上，然后三爪卡盘3在转动机构4和滑动机构5的作用下带动车刀转动和进刀，完成对工件的加工；在加工的同时，冷却液从储液瓶11流入输液管12，再流入到金属软管41内，金属软管41喷出雾化的冷却液，冷却工件；

2、在进刀过程中，车箱2滑动，带动引杆24滑动，使联动杆26相对引杆24转动；此时联动杆26相对联动套27转动，且对联动套27有一个向上的力，从而驱动转轴23相对联动套27转动，使其沿齿条21长度方向运动；

转轴23带动驱动轮16沿齿条21长度方向向上运动，增大了驱动轮16和容纳槽18底面之间的距离，减小了驱动轮16挤压输液管12的程度，增大了出液量；即随着车刀的进刀，出液量变大，充分冷却工件；

在退刀后，驱动轮16完全抵紧输液管12，停止冷却液出液，充分利用资源；

3、同时在进刀过程中，引杆24带动金属软管41绕安装吊耳43摆动，使金属软管41的出液口一直对着工件被切削的部分，使工件被充分冷却；

4、若工件的进刀行程过大，使调节座30相对底座29滑动，伸长安装座28；使调节杆36相对固定杆35滑动，缩短杆件33，从而改变工件运行一定距离时，出液量对应的改变量，根据实际需求调节冷却液的出液量；

5、同时可拧松固定螺母46，滑动滑动螺栓44，减小安装吊耳43和工件之间的距离，从而增大了金属软管41可摆动的幅度，确保金属软管41喷出的液体可全程跟随刀具冷却工件；

6、当不需使冷却液流量随着进刀改变时，只需拧下连接螺母40，拔出安装螺栓39，使联动杆26和转轴23分离即可；此时若需调节出液量，只需人工转动驱动轮16，使驱动轮16沿容纳槽18长度方向滑动即可。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种设有冷却装置的车床,包括机架(1)和安装于机架(1)上的车箱(2)，所述车箱(2)对称设置有两个，所述车箱(2)上设有用于夹持车刀的三爪卡盘(3)、用于驱动三爪卡盘(3)转动的转动机构(4)和用于驱动车箱(2)沿机架(1)长度方向滑动的滑动机构(5)，其特征是：所述机架(1)上固定安装有储液瓶(11)，所述储液瓶(11)位于车箱(2)上方，所述储液瓶(11)下端面连接有连通储液瓶(11)的输液管(12)和用于将空气引入储液瓶(11)的进气管(13)，所述输液管(12)呈柔性设置，所述输液管(12)背对储液瓶(11)一端对准工件，所述输液管(12)上固设有调节器(14)，所述调节器(14)包括固设于输液管(12)的调节壳体(15)和用于调节输液管(12)在调节壳体(15)处内孔面积大小的驱动轮(16)，所述驱动轮(16)定位滑动连接于调节壳体(15)，所述调节壳体(15)一侧开设有容纳槽(18)，所述容纳槽(18)两侧侧壁开设有滑槽(19)，所述滑槽(19)和调节壳体(15)呈倾斜设置，所述滑槽(19)一侧内壁沿其长度方向固设有齿条(21)，所述滑槽(19)内嵌设有与齿条(21)相啮合的齿轮(22)，所述容纳槽(18)内壁嵌设有驱动轮(16)，所述驱动轮(16)两侧侧壁均固设有转轴(23)，所述转轴(23)固设于齿轮(22)，所述驱动轮(16)、转轴(23)和齿轮(22)呈同轴设置，所述输液管(12)位于驱动轮(16)和容纳槽(18)底面之间，且所述驱动轮(16)和容纳槽(18)底面抵紧输液管(12)；当所述驱动轮(16)相对调节壳体(15)向上移动时，所述驱动轮(16)和容纳槽(18)底面之间的间距变大，所述输液管(12)下端固设有金属软管(41)，所述金属软管(41)对准工件，所述金属软管(41)内设有雾化头(42)，所述雾化头(42)位于金属软管(41)背对输液管(12)一端，所述机架(1)上设有固设连接于调节壳体(15)的固定板(17)，所述车箱(2)一侧固设有引杆(24)，所述引杆(24)朝向工件且平行于车箱(2)滑动方向，所述转轴(23)穿设过调节壳体(15)且滑动连接于调节壳体(15)，所述转轴(23)和引杆(24)之间设有用于将引杆(24)的平移副转为转轴(23)旋转副的联动机构(25)。

2.根据权利要求1所述的一种设有冷却装置的车床，其特征是：所述联动机构(25)包括联动杆(26)和联动套(27)，所述联动套(27)套设于转轴(23)外且转动连接于转轴(23)，所述联动杆(26)一端转动连接于联动套(27)且另一端转动连接于引杆(24)，所述联动套(27)垂直于引杆(24)。

3.根据权利要求2所述的一种设有冷却装置的车床，其特征是：两个所述转轴(23)均穿设过调节壳体(15)且滑动连接于调节壳体(15)，所述联动杆(26)包括杆件(33)和连接头(34)，所述连接头(34)呈匚型，所述杆件(33)一端转动连接于引杆(24)且另一端固定连接于连接头(34)，所述连接头(34)开口朝向调节器(14)，所述连接头(34)两端分别转动连接于两个转轴(23)外的联动套(27)。

4.根据权利要求3所述的一种设有冷却装置的车床，其特征是：所述联动套(27)外壁沿其径向设有安装座(28)，所述安装座(28)背对联动套(27)一侧端面开设有安装槽

(30.1)，所述连接头(34)一端嵌设于安装槽(30.1)内，所述安装座(28)上设有用于连接连接头(34)的安装螺栓(39)，所述安装螺栓(39)螺纹连接于安装座(28)且转动连接于连接头(34)。

5.根据权利要求4所述的一种设有冷却装置的车床，其特征是：所述安装座(28)沿联动套(27)径向呈可伸缩设置，所述杆件(33)呈可伸缩设置。

6.根据权利要求2所述的一种设有冷却装置的车床，其特征是：所述引杆(24)一端固定连接于金属软管(41)背对输液管(12)一端。

7.根据权利要求6所述的一种设有冷却装置的车床，其特征是：所述金属软管(41)相对输液管(12)一端外壁设有安装吊耳(43)，所述安装吊耳(43)上螺纹连接有滑动螺栓(44)，所述滑动螺栓(44)沿竖直方向定位滑动连接于固定板(17)。