CN107803704A - 具备新型冷却机构的五轴数控机床 - Google Patents

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李莉
颜荣旋
叶寒
刘华
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/12—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
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Abstract

本发明公开一种结构设计新颖、紧凑、精度高、稳定的具备新型冷却机构的五轴数控机床；它包括固定在主轴上的刀柄、设置于刀柄下方的工作台；其特征在于：所述工作台上设有一直线电机，所述直线电机上的磁板固定在工作台上，直线电机上的动子线圈位于磁板上，且动子线圈上安装有一工件安装板，所述动子线圈在磁板上做Y轴方向上的运动；位于所述磁板的左右两侧壁上分别设有一金属冷却管，所述金属冷却管内流通有冷却液，且所述金属冷却管紧贴磁板的侧壁设置。

Description

具备新型冷却机构的五轴数控机床
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种具备新型冷却机构的五轴数控机床。
背景技术
现有技术中，为了提高其数控机床的精度，目前的数控机床已经逐渐的摒弃传统的丝杆传动方式，进而采用直线电机进行传动，而直线电机由具有动子线圈和固定设置于机床机架上的磁板构成，动子线圈通电后可在磁板上往复运动，而由于数控机床在使用中需要长时间的工作，此种情况下的直线电机本体内的线圈会产生大量的热量，此热量若不及时的消除将会对直线电机中的线圈造成严重的伤害，严重者将导致直线电机内线圈的烧断、短路现象的发生，进而可导致数控机床的精度降低、故障率增高、生产效率降低，因此，对于上述问题必须对其进行解决。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种结构设计新颖、紧凑、精度高、稳定的具备新型冷却机构的五轴数控机床。
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
设计一种具备新型冷却机构的五轴数控机床，它包括固定在主轴上的刀柄、设置于刀柄下方的工作台；其特征在于：所述工作台上设有一直线电机，所述直线电机上的磁板固定在工作台上，直线电机上的动子线圈位于磁板上，且动子线圈上安装有一工件安装板，所述动子线圈在磁板上做Y轴方向上的运动；位于所述磁板的左右两侧壁上分别设有一金属冷却管，所述金属冷却管内流通有冷却液，且所述金属冷却管紧贴磁板的侧壁设置。
优选的，位于所述动子线圈的前后两端分别设有一喷气嘴，喷气嘴位于磁板的上方并面向磁板，喷气嘴与外部的高压气源连通。
优选的，所述工作台上设有一凹槽，所述磁板安装于所述凹槽内；所述凹槽的底部还设有与外界连通的散热孔。
优选的，所述金属冷却管包括一圆管，圆管的侧壁上连通有一截面呈矩形的吸热管，所述吸热管的侧壁与磁板侧壁接触，且与所述磁板侧壁接触的所述吸热管的壁面为一平面。
优选的，所述动子线圈上设有一金属导热板，所述金属导热板通过橡胶垫块扣在动子线圈内的线圈上方，且所述金属导热板通过橡胶垫块与线圈间隔设置；所述金属导热板的内侧面上设有用于流通冷却液的冷却管，所述冷却管迂回设置。
优选的，所述金属导热板上的两个侧边及该金属导热板三者构成的截面呈U形结构。
优选的，所述金属导热板上还设有若干个散热孔；所述散热孔贯穿金属导热板及橡胶垫块；所述金属导热板为铝板。
优选的，位于所述凹槽两侧的工作台上分别设有一导向槽，所述工件安装板左右两侧上分别设有一导向杆，所述导向槽及导向杆呈相互匹配的T形结构，导向杆匹配安装于导向槽内。
优选的，所述导向杆下端上的横杆两端上分别套有一微型轴承，所述微型轴承位于导向槽内移动，所述横杆的端部壁面与导向槽的侧壁接触。
本发明的有益效果在于：
本设计其结构设计新颖、简单，实施中易于实现，且通过本设计对于数控机床而言，本设计可对数控机床上的直线电机工作时产生的热量进行快速消除，能够为数控机床的稳定运行、精度的持续保持等提供可靠的保障，适合在数控机床中推广使用。
附图说明
图1为本发明的主要结构示意图；
图2为本发明中的磁板及动子垫圈配合后的侧视结构示意图；
图3为本发明中的金属导热板内侧面的结构示意图；
图4为本发明中的金属导热板主要结构示意图；
图5为本发明的局部结构示意图；
图6为本发明中的金属冷却管截面结构示意图；
图7为本发明中的金属导热板主要结构示意图；
图8为本发明的局部剖面结构示意图；
图9为图8中A部放大结构示意图；
图中：1.工作台;2.刀柄;3.凹槽;4.磁板;5.动子线圈;6.工件安装板;7.金属导热板;8.冷却管端部开口;9.侧边;10.冷却管;11.橡胶垫块;12.散热孔;13.线圈;14.金属冷却管;15.圆管;16.吸热管;17.喷气嘴;18.散热孔;19.导向杆;20.横杆;21.导向槽;22.微型轴承;23.横杆的端部。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
实施例1：一种具备新型冷却机构的五轴数控机床，参见图1至图9；它包括固定在主轴上的刀柄2、设置于刀柄2下方的工作台1；本设计在所述工作台上设有一直线电机，所述直线电机上的磁板4固定在工作台1上，直线电机上的动子线圈5位于磁板4上，且动子线圈5上安装有一工件安装板6，本设计中的所述动子线圈5在磁板上做Y轴方向上的运动。
具体的，所述工作台上设有一凹槽3，所述磁板4安装于所述凹槽内；位于所述磁板的左右两侧壁上分别设有一金属冷却管14，所述金属冷却管14内流通有冷却液，冷却液由外部的冷却液提供源（现有技术）提供，且所述金属冷却管紧贴磁板的侧壁设置。为了提高降温的效率，具体的，所述金属冷却管14包括一圆管15，圆管15的侧壁上连通有一截面呈矩形的吸热管16，所述吸热管16的侧壁与磁板侧壁接触，且与所述磁板侧壁接触的所述吸热管16的壁面为一平面。
进一步的，本设计还在所述动子线圈5上设有一金属导热板7，金属导热板7为铝板，所述金属导热板7上的两个侧边9及该金属导热板7三者构成的截面呈U形结构。所述金属导热板7通过橡胶垫块11扣在动子线圈内的线圈13上方，且所述金属导热板7通过橡胶垫块11与线圈13间隔设置；而所述金属导热板的内侧面上设有用于流通冷却液的冷却管10，冷却管10通过端部的冷却管端部开口8与外部的冷却液提供源（现有技术）对应连通构成回路，本设计中的所述冷却管10迂回设置。
如图3所示，本设计还在所述金属导热板上还设有若干个散热孔12；所述散热孔贯穿金属导热板及橡胶垫块。
进一步的，本设计还在位于所述动子线圈的前后两端分别设有一喷气嘴17，喷气嘴17位于磁板的上方并面向磁板，喷气嘴17与外部的高压气源连通，通过喷气嘴17对磁板吹舍高压气体可以对磁板上的尘屑等异物清理，同时，也能够对磁板表面的温度进行最直接的降热。
进一步的，为了将工件安装板下方，也即直线电机处的热量尽快的排出，本设计还在所述凹槽3的底部还设有与外界连通的散热孔18。
进一步的，本设计为了对工件安装板有效的引导，同时，将工件安装板下方的凹槽形成一个相对封闭的环境，避免加工时碎屑进入至磁板上，本设计还在位于所述凹槽3两侧的工作台上分别设有一导向槽21，所述工件安装板6左右两侧上分别设有一导向杆19，所述导向槽21及导向杆19呈相互匹配的T形结构，导向杆19匹配安装于导向槽21内，同时，还在所述导向杆下端上的横杆两端上分别套有一微型轴承22，所述微型轴承2位于导向槽21内移动，所述横杆的端部23壁面与导向槽的侧壁接触，此横杆的端部23壁面与导向槽的侧壁接触的设计可以避免工件安装板6在左右方向上出现偏移，提高工件安装板6在运动时的稳定性，确保加工零件的精度和质量。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种具备新型冷却机构的五轴数控机床，它包括固定在主轴上的刀柄、设置于刀柄下方的工作台；其特征在于：所述工作台上设有一直线电机，所述直线电机上的磁板固定在工作台上，直线电机上的动子线圈位于磁板上，且动子线圈上安装有一工件安装板，所述动子线圈在磁板上做Y轴方向上的运动；位于所述磁板的左右两侧壁上分别设有一金属冷却管，所述金属冷却管内流通有冷却液，且所述金属冷却管紧贴磁板的侧壁设置。
2.如权利要求1所述的具备新型冷却机构的五轴数控机床，其特征在于：所述金属冷却管包括一圆管，圆管的侧壁上连通有一截面呈矩形的吸热管，所述吸热管的侧壁与磁板侧壁接触，且与所述磁板侧壁接触的所述吸热管的壁面为一平面。
3.如权利要求1所述的具备新型冷却机构的五轴数控机床，其特征在于：所述动子线圈上设有一金属导热板，所述金属导热板通过橡胶垫块扣在动子线圈内的线圈上方，且所述金属导热板通过橡胶垫块与线圈间隔设置；所述金属导热板的内侧面上设有用于流通冷却液的冷却管，所述冷却管迂回设置。
4.如权利要求3所述的具备新型冷却机构的五轴数控机床，其特征在于：所述金属导热板上的两个侧边及该金属导热板三者构成的截面呈U形结构。
5.如权利要求3所述的具备新型冷却机构的五轴数控机床，其特征在于：所述金属导热板上还设有若干个散热孔；所述散热孔贯穿金属导热板及橡胶垫块；所述金属导热板为铝板。
6.如权利要求1所述的具备新型冷却机构的五轴数控机床，其特征在于：位于所述凹槽两侧的工作台上分别设有一导向槽，所述工件安装板左右两侧上分别设有一导向杆，所述导向槽及导向杆呈相互匹配的T形结构，导向杆匹配安装于导向槽内。
7.如权利要求6所述的具备新型冷却机构的五轴数控机床，其特征在于：所述导向杆下端上的横杆两端上分别套有一微型轴承，所述微型轴承位于导向槽内移动，所述横杆的端部壁面与导向槽的侧壁接触。
8.如权利要求1所述的具备新型冷却机构的五轴数控机床，其特征在于：所述工作台上设有一凹槽，所述磁板安装于所述凹槽内；所述凹槽的底部还设有与外界连通的散热孔。
9.如权利要求8所述的具备新型冷却机构的五轴数控机床，其特征在于：位于所述动子线圈的前后两端分别设有一喷气嘴，喷气嘴位于磁板的上方并面向磁板，喷气嘴与外部的高压气源连通。
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