CN109015101A - 工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，包括床身以及冷却箱，所述冷却箱位于床身底部；所述床身上设有数控加工单元；所述床身上设有工件移动单元；所述床身上设有自冷却单元；所述数控加工单元，其包括：单向进给机构以及一组数控头铣削机构；所述工件移动单元；其包括：三向进给机构、转动机构以及卡紧机构；所述自冷却单元，其包括：冷却机构、输送机构、固定结构。本发明的有益效果是：本案的采用在机床主体内安装制冷空调器，通过输气管道供应冷气给喷头构件，从而对工件进行及时的降温。

Description

工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床

技术领域

本发明涉及机床领域，特别是工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，是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。

现有双头数控机床可同时对工件两边进行产品车削加工。但是传统的双头数控机床在对产品进行加工的过程中存在如下问题：

现有的双头数控机床在工作较长时间后，易堆积产生大量的热量，对加工后的产品使其产生形变，影响产品的内部结构，导致产品质量不达标，废品率增高，但是现有的双头数控机床没有安装冷却结构，因此无法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床。

实现上述目的本发明的技术方案为，工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，包括床身以及冷却箱，所述冷却箱位于床身底部；

所述床身上设有数控加工单元；

所述床身上设有工件移动单元；

所述床身上设有自冷却单元；

所述数控加工单元，其包括：单向进给机构以及一组数控头铣削机构；

所述工件移动单元；其包括：三向进给机构、转动机构以及卡紧机构；

所述自冷却单元，其包括：冷却机构、输送机构、固定结构；

所述单向进给机构，其包括：一对丝杠架、丝杠、驱动件、一组花键、一对移动板以及导向部；

所述一对丝杠架沿床身长度向进行安装，所述丝杠插装于一对丝杠架上，所述驱动件固定于丝杠架外壁，所述一组花键配装在丝杠上，且运动方向相反，所述一对移动板分别套装于一对花键上；

所述一组数控铣削机构组成结构相同，且安装方式相同，所述一组数控铣削结构，其数量为两个，其包括：数控铣削头以及安装机架；

所述安装机架位于移动板上，所述数控铣削头位于安装机架上；

所述三向进给结构，其包括：一对第一直线导轨、第一安装板、一对第二直线导轨、第二安装板、伸缩电机以及伸缩架；

所述一对第一直线导轨固定于床身上，所述第一安装板配装在一对第一直线导轨上，所述一对第二直线导轨安置于第一安装板上，所述第二安装板配装在第二直线导轨上，所述伸缩电机安置于第二安装板中心部位，所述伸缩架固定在伸缩电机的伸缩端上；

所述转动结构，其包括：马达以及转动盘；

所述马达安置于伸缩架中心部位，所述转动盘固定于马达的驱动端上；

所述卡紧结构，其包括：四个伸缩气缸以及四个卡紧块；

所述四个伸缩气缸固定于转动盘上表面，所述四个卡紧块分别位于四个伸缩气缸的活塞端上。

所述冷却机构，其包括：制冷箱、制冷部以及转接部；

所述制冷箱安置于床身内部，所述制冷部位于制冷箱内；

所述转接部，其包括：冷气收集罩、冷气集中管以及转接头；

所述冷气收集罩套装在冷却部上，所述冷气集中管、冷气收集罩以及转接头相互连通。

所述输送结构，其包括：输送管道、风机、冷却罩以及冷却喷头；

所述风机位于制冷箱内，且其两端接口分别与输送管道和转接头连通，所述冷却罩套装在冷却喷头上，所述冷却喷头与输送管道进行连通。

所述固定结构，其包括：搭接架；

所述搭接架位于床身外壁，所述输送管道贯穿制冷箱。

所述制冷部，其包括：存水箱、制冷器以及注水管；

所述存水箱被冷气收集罩罩笼，所述制冷器位于存水箱底部，所述注水管依次贯穿床身以及制冷箱，且与存水箱内部连通。

所述导向部，其包括：一对导向杆以及导向杆安装架；

所述导向杆安装架位于床身上，所述一对导向杆固定于导向杆安装架上，且分别位于丝杠架两侧，所述一对移动板的两端分别配装在一对导向杆上。

所述注水管上连通有电磁阀；该电磁阀用于控制存水箱的水量。

所述注水管端口部位设有密封塞；该密封塞防止尘土进入到存水箱内。

所述驱动件与一对丝杠架其中一个外壁设有电机架；该电机架用于对驱动件进行固定。

所述一对丝杠架外壁均设有限位开关；该限位开关用于限制移动板的移动行程。

利用本发明的技术方案制作的工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，本案的采用在机床主体内安装制冷空调器，通过输气管道供应冷气给喷头构件，从而对工件进行及时的降温，能够解决双头数控机床的工作时间较长易堆积大量热量问题，保证了加工质量，提高了加工效率，延长机床的使用寿命。

附图说明

图1是本发明所述工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床的结构示意图；

图2是本发明所述工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床的侧视结构示意图；

图3是本发明所述工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床的俯视结构示意图；

图4是图1的局部放大的结构示意图；

图5是本发明所述三向进给机构的结构示意图；

图中，1、床身；2、冷却箱；3、丝杠架；4、丝杠；5、驱动件；6、花键；7、移动板；8、数控铣削头；9、安装机架；10、第一直线导轨；11、第一安装板；12、第二直线导轨；13、第二安装板；14、伸缩电机；15、伸缩架；16、马达；17、转动盘；18、伸缩气缸；19、卡紧块；20、制冷箱；21、冷气收集罩；22、冷气集中管；23、转接头；24、输送管道；25、风机；26、冷却罩；27、冷却喷头；28、搭接架；29、存水箱；30、、制冷器；31、注水管；32、导向杆；33、导向杆安装架；34、电磁阀；35、密封塞；36、电机架；37、限位开关。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，包括床身1以及冷却箱2，所述冷却箱2位于床身1底部；所述床身1上设有数控加工单元；所述床身1上设有工件移动单元；所述床身1上设有自冷却单元；所述数控加工单元，其包括：单向进给机构以及一组数控头铣削机构；所述工件移动单元；其包括：三向进给机构、转动机构以及卡紧机构；所述自冷却单元，其包括：冷却机构、输送机构、固定结构；所述单向进给机构，其包括：一对丝杠架3、丝杠4、驱动件5、一组花键6、一对移动板7以及导向部；所述一对丝杠架3沿床身长度向进行安装，所述丝杠4插装于一对丝杠架3上，所述驱动件5固定于丝杠架3外壁，所述一组花键6配装在丝杠4上，且运动方向相反，所述一对移动板7分别套装于一对花键6上；所述一组数控铣削机构组成结构相同，且安装方式相同，所述一组数控铣削结构，其数量为两个，其包括：数控铣削头8以及安装机架9；所述安装机架9位于移动板7上，所述数控铣削头8位于安装机架9上；所述三向进给结构，其包括：一对第一直线导轨10、第一安装板11、一对第二直线导轨12、第二安装板13、伸缩电机14以及伸缩架15；所述一对第一直线导轨10固定于床身1上，所述第一安装板11配装在一对第一直线导轨10上，所述一对第二直线导轨12安置于第一安装板11上，所述第二安装板13配装在第二直线导轨12上，所述伸缩电机14安置于第二安装板13中心部位，所述伸缩架15固定在伸缩电机14的伸缩端上；所述转动结构，其包括：马达16以及转动盘17；所述马达16安置于伸缩架15中心部位，所述转动盘17固定于马达16的驱动端上；所述卡紧结构，其包括：四个伸缩气缸18以及四个卡紧块19；所述四个伸缩气缸18固定于转动盘17上表面，所述四个卡紧块19分别位于四个伸缩气缸18的活塞端上；所述冷却机构，其包括：制冷箱20、制冷部以及转接部；所述制冷箱20安置于床身1内部，所述制冷部位于制冷箱20内；所述转接部，其包括：冷气收集罩21、冷气集中管22以及转接头23；所述冷气收集罩21套装在冷却部上，所述冷气集中管22、冷气收集罩21以及转接头23相互连通；所述输送结构，其包括：输送管道24、风机25、冷却罩26以及冷却喷头27；所述风机25位于制冷箱20内，且其两端接口分别与输送管道24和转接头23连通，所述冷却罩26套装在冷却喷头27上，所述冷却喷头27与输送管道24进行连通；所述固定结构，其包括：搭接架28；所述搭接架28位于床身1外壁，所述输送管道24贯穿制冷箱20；所述制冷部，其包括：存水箱29、制冷器30以及注水管31；所述存水箱29被冷气收集罩21罩笼，所述制冷器30位于存水箱29底部，所述注水管31依次贯穿床身1以及制冷箱20，且与存水箱29内部连通；所述导向部，其包括：一对导向杆32以及导向杆安装架33；所述导向杆安装架33位于床身1 上，所述一对导向杆32固定于导向杆安装架33上，且分别位于丝杠架3两侧，所述一对移动板7的两端分别配装在一对导向杆32上；所述注水管31上连通有电磁阀34；该电磁阀34 用于控制存水箱29的水量；所述注水管31端口部位设有密封塞35；该密封塞35防止尘土进入到存水箱29内；所述驱动件5与一对丝杠架3其中一个外壁设有电机架36；该电机架36用于对驱动件5进行固定；所述一对丝杠架3外壁均设有限位开关37；该限位开关37用于限制移动板7的移动行程。

本实施方案的特点为，冷却箱位于床身底部；床身上设有数控加工单元；床身上设有工件移动单元；床身上设有自冷却单元；数控加工单元，其包括：单向进给机构以及一组数控头铣削机构；工件移动单元；其包括：三向进给机构、转动机构以及卡紧机构；自冷却单元，其包括：冷却机构、输送机构、固定结构；单向进给机构，其包括：一对丝杠架、丝杠、驱动件、一组花键、一对移动板以及导向部；一对丝杠架沿床身长度向进行安装，丝杠插装于一对丝杠架上，驱动件固定于丝杠架外壁，一组花键配装在丝杠上，且运动方向相反，一对移动板分别套装于一对花键上；一组数控铣削机构组成结构相同，且安装方式相同，一组数控铣削结构，其数量为两个，其包括：数控铣削头以及安装机架；安装机架位于移动板上，数控铣削头位于安装机架上；三向进给结构，其包括：一对第一直线导轨、第一安装板、一对第二直线导轨、第二安装板、伸缩电机以及伸缩架；一对第一直线导轨固定于床身上，第一安装板配装在一对第一直线导轨上，一对第二直线导轨安置于第一安装板上，第二安装板配装在第二直线导轨上，伸缩电机安置于第二安装板中心部位，伸缩架固定在伸缩电机的伸缩端上；转动结构，其包括：马达以及转动盘；马达安置于伸缩架中心部位，转动盘固定于马达的驱动端上；卡紧结构，其包括：四个伸缩气缸以及四个卡紧块；四个伸缩气缸固定于转动盘上表面，四个卡紧块分别位于四个伸缩气缸的活塞端上，本案的采用在机床主体内安装制冷空调器，通过输气管道供应冷气给喷头构件，从而对工件进行及时的降温，能够解决双头数控机床的工作时间较长易堆积大量热量问题，保证了加工质量，提高了加工效率，延长机床的使用寿命。

在本实施方案中，在本装置空闲处，安置所有电器件与其相匹配的驱动器，并且通过本领域人员，将上述中所有驱动件，其指代动力元件、电器件以及适配的电源通过导线进行连接，同时应搭接控制器，实现自动化控制功能，具体连接手段，应参考下述工作原理中，各电器件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。

下列为各组成构件的种类以及作用：

驱动件5：其为伺服电机，伺服电机，采用open品牌的Electric HQS86H系列的伺服电机，该电机用作自动控制装置中执行元件的微特电机。又称执行电动机。其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。伺服：一词源于希腊语“奴隶”的意思。人们想把“伺服机构”当个得心应手的驯服工具，服从控制信号的要求而动作。在讯号来到之前，转子静止不动；讯号来到之后，转子立即转动；当讯号消失，转子能即时自行停转。

第一直线导轨10以及第二直线导轨12：其为电动式的，其上的移动端可进行移动，采用纳丽雅公司生产的的，其作用为：直线导轨TTW linear slider可分为：滚轮直线导轨，圆柱直线导轨，滚珠直线导轨，三种，是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向做往复直线运动。依按摩擦性质而定，直线运动导轨可以分为滑动摩擦导轨、滚动摩擦导轨、弹性摩擦导轨、流体摩擦导轨等种类。直线导轨又称线轨、滑轨、线性导轨、线性滑轨，用于直线往复运动场合，拥有比直线轴承更高的额定负载，同时可以承担一定的扭矩，可在高负载的情况下实现高精度的直线运动。分为方形滚珠直线导轨，双轴芯滚轮直线导轨，单轴芯直线导轨。在大陆称直线导轨，中国台湾一般称线性导轨，线性滑轨。

制冷器30：其具有制冷结构，采用美克杰公司生产的制冷器，冷却器是换热设备的一类，用以冷却流体。通常用水或空气为冷却剂以除去热量。有间壁式冷却器、喷淋式冷却器、夹套式冷却器和蛇管式冷却器等。广泛用于大功率硅整流和感应炉及中频炉等大电器设备配套作为冷却保护付机的纯水、水风、油水、油风冷却装置。

电机架36：其为一个架体，将驱动件通过该架体固定在丝杠架3外壁，防止脱离。限位开关37：用于与移动板7进行接触，当移动板7一端与限位开关37进行接触后，限位开关37发出反馈信号，经装置的控制器，控制器控制驱动件停止工作。

首先人工将工件放置于转动盘17上，伸缩气缸18工作，推动卡紧块19进行移动，四个卡紧块19将工件进行固定，控制驱动件5驱动丝杠4转动，丝杠4上的一对丝杠副向中心部进行移动，从而移动板7进行移动，并且由导向杆安装架33上的导向杆32进行辅助移动，移动板7上的数控铣削头8进行移动后，一对数控铣削头8对工件进行加工，并且转动盘17 具有四轴动作结构，可通过第一直线导轨10、第二直线导轨12的相互配合，方可使得安装板实现前后左右的进给向，利用伸缩电机14推动伸缩架15上升后，可对转动盘17上的工件，做上下向的进给，利用马达16驱动转动盘17转动，使得工件可自由转动，在对工件完成初步加工后，人工事前通过注水管31向存水箱29内注入冷却液，并且由冷却器工作进行制冷，冷气通过冷气收集罩21、在经过冷气集中管22、转接头23进入到风机25内，风机25将冷气通过管道、冷却罩26以及冷却喷头27将冷气喷出，对工件表面进行快速降温；注水管31上连通有电磁阀34；该电磁阀34用于控制存水箱29的水量；注水管31端口部位设有密封塞35；该密封塞35防止尘土进入到存水箱29内；驱动件5与一对丝杠架3其中一个外壁设有电机架 36；该电机架36用于对驱动件5进行固定；一对丝杠架3外壁均设有限位开关37；该限位开关37用于限制移动板7的移动行程。

在发明中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

在发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为发明的优选实施例而已，并不用于限制发明，对于本领域的技术人员来说，发明可以有各种更改和变化。凡在发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，包括床身(1)以及冷却箱(2)，其特征在于，所述冷却箱(2)位于床身(1)底部；

所述床身(1)上设有数控加工单元；

所述床身(1)上设有工件移动单元；

所述床身(1)上设有自冷却单元；

所述数控加工单元，其包括：单向进给机构以及一组数控头铣削机构；

所述工件移动单元；其包括：三向进给机构、转动机构以及卡紧机构；

所述自冷却单元，其包括：冷却机构、输送机构、固定结构；

所述单向进给机构，其包括：一对丝杠架(3)、丝杠(4)、驱动件(5)、一组花键(6)、一对移动板(7)以及导向部；

所述一对丝杠架(3)沿床身长度向进行安装，所述丝杠(4)插装于一对丝杠架(3)上，所述驱动件(5)固定于丝杠架(3)外壁，所述一组花键(6)配装在丝杠(4)上，且运动方向相反，所述一对移动板(7)分别套装于一对花键(6)上；

所述一组数控铣削机构组成结构相同，且安装方式相同，所述一组数控铣削结构，其数量为两个，其包括：数控铣削头(8)以及安装机架(9)；

所述安装机架(9)位于移动板(7)上，所述数控铣削头(8)位于安装机架(9)上；

所述三向进给结构，其包括：一对第一直线导轨(10)、第一安装板(11)、一对第二直线导轨(12)、第二安装板(13)、伸缩电机(14)以及伸缩架(15)；

所述一对第一直线导轨(10)固定于床身(1)上，所述第一安装板(11)配装在一对第一直线导轨(10)上，所述一对第二直线导轨(12)安置于第一安装板(11)上，所述第二安装板(13)配装在第二直线导轨(12)上，所述伸缩电机(14)安置于第二安装板(13)中心部位，所述伸缩架(15)固定在伸缩电机(14)的伸缩端上；

所述转动结构，其包括：马达(16)以及转动盘(17)；

所述马达(16)安置于伸缩架(15)中心部位，所述转动盘(17)固定于马达(16)的驱动端上；

所述卡紧结构，其包括：四个伸缩气缸(18)以及四个卡紧块(19)；

所述四个伸缩气缸(18)固定于转动盘(17)上表面，所述四个卡紧块(19)分别位于四个伸缩气缸(18)的活塞端上。

2.根据权利要求1所述的工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，其特征在于，所述冷却机构，其包括：制冷箱(20)、制冷部以及转接部；

所述制冷箱(20)安置于床身(1)内部，所述制冷部位于制冷箱(20)内；

所述转接部，其包括：冷气收集罩(21)、冷气集中管(22)以及转接头(23)；

所述冷气收集罩(21)套装在冷却部上，所述冷气集中管(22)、冷气收集罩(21)以及转接头(23)相互连通。

3.根据权利要求2所述的工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，其特征在于，所述输送结构，其包括：输送管道(24)、风机(25)、冷却罩(26)以及冷却喷头(27)；

所述风机(25)位于制冷箱(20)内，且其两端接口分别与输送管道(24)和转接头(23)连通，所述冷却罩(26)套装在冷却喷头(27)上，所述冷却喷头(27)与输送管道(24)进行连通。

4.根据权利要求所述的工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，其特征在于，所述固定结构，其包括：搭接架(28)；

所述搭接架(28)位于床身(1)外壁，所述输送管道(24)贯穿制冷箱(20)。

5.根据权利要求2所述的工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，其特征在于，所述制冷部，其包括：存水箱(29)、制冷器(30)以及注水管(31)；

所述存水箱(29)被冷气收集罩(21)罩笼，所述制冷器(30)位于存水箱(29)底部，所述注水管(31)依次贯穿床身(1)以及制冷箱(20)，且与存水箱(29)内部连通。

6.根据权利要求1所述的工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，其特征在于，所述导向部，其包括：一对导向杆(32)以及导向杆安装架(33)；

所述导向杆安装架(33)位于床身(1)上，所述一对导向杆(32)固定于导向杆安装架(33)上，且分别位于丝杠架(3)两侧，所述一对移动板(7)的两端分别配装在一对导向杆(32)上。

7.根据权利要求5所述的工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，其特征在于，所述注水管(31)上连通有电磁阀(34)；该电磁阀(34)用于控制存水箱(29)的水量。

8.根据权利要求5所述的工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，其特征在于，所述注水管(31)端口部位设有密封塞(35)；该密封塞(35)防止尘土进入到存水箱(29)内。

9.根据权利要求1所述的工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，其特征在于，所述驱动件(5)与一对丝杠架(3)其中一个外壁设有电机架(36)；该电机架(36)用于对驱动件(5)进行固定。

10.根据权利要求1所述的工件加工用具有自冷却单元的双头数控机床，其特征在于，所述一对丝杠架(3)外壁均设有限位开关(37)；该限位开关(37)用于限制移动板(7)的移动行程。