CN110142426B - 一种数控刀塔冷却结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数控刀塔冷却结构，在箱体朝向刀架的一端设置有封水盘，箱体中设置有输入冷却液的进水流道，在封水盘中设置有引导冷却液流动的引流流道，引流流道的输出口与加工工位对齐，在刀架上周向间隔设置有输出冷却液的出水流道，进水流道、引流流道以及出水流道依次连通，且出水流道的输出口朝向刀具；当设备工作时，冷却液输入后，在设备的内部流动，直至从出水流道浇淋至刀具上，并且在设备移动的过程中，冷却液始终浇淋于刀具上，提升对刀具的冷却效果，并且在刀架远离箱体的一端固定有端盖，端盖密封刀架的内部，避免冷却液飞溅至刀架内，实现保护中心模块的目的，同时冷却液流动的过程中，冷却液将中心模块产生的热量带走，进而避免中心模块高温烧毁。
Description
技术领域
本发明涉及刀塔的技术领域，尤其是涉及一种数控刀塔冷却结构。
背景技术
数控刀塔，是一种金属加工的常见设备，其具有多刀具工位，并通过刀架的旋转，满足工件加工对不同刀具的需求，提升加工效率。
现有数控刀塔包括箱体、设置于箱体中的驱动轴以及同轴设置于驱动轴输出口的刀架，在驱动轴与刀架之间还设置有中心模块，在刀架远离驱动轴的一端设置有用端盖，端盖上周向开设有散热孔；在加工时，端盖避免铁屑飞入刀架中，造成中心模块的损坏，同时中心模块工作时，会产生热量，冷热空气通过散热孔避免中心模块高温损坏。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：但是在加工的过程中，刀具与工件接触的地方需要通过冷却液降温，由于工件的高速转动以及工件刀具之间的碰撞均会造成切削液的飞溅，部分切削液会通过散热孔进入刀架中，出现切削液导致中心模块的短路的状况，进而造成刀塔的损坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种数控刀塔冷却结构，将冷却液从箱体输入，并依次通过封水盘、分水盘以及刀架浇淋于刀具上，在对刀具降温的同时将刀架内部的热量带走，实现对中心模块的降温，保护中心模块。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种数控刀塔冷却结构，包括箱体、中心模块以及刀架，所述刀架远离箱体的一端设置有密封的端盖，所述刀架上周向间隔设置有安装刀具的装刀工位，且所述刀架的转动平面包括待定工位以及加工工位，所述箱体朝向刀架的一端固定有封水盘，所述封水盘与刀架同轴设置，所述箱体上开设有进水流道，所述封水盘上开设有与进水流道连通的引流流道，所述引流流道的输出口与加工工位对齐，所述刀架上周向间隔设置有出水流道，位于加工工位的出水流道的输入口与引流流道的输出口连通，所述出水流道的输出口朝向固定于装刀工位上的刀具。
通过采用上述技术方案，将刀座固定于装刀工位中，刀具安装于刀座上，并且在刀架水平方向的一端设置于加工工位，刀架其余区域为待定工位，通过驱动轴带动箱体的而转动，使得不同装刀工位转动至加工工位，进而实现不同刀具对工件的加工；并且当设备工作时，冷却液输入后，在设备的内部流动，直至从出水流道浇淋至刀具上，并且在设备移动的过程中，冷却液始终浇淋于刀具上，提升对刀具的冷却效果，而待定工位处的出水流道与引流到未连通，使得冷却液仅浇淋在加工工位的刀具上，且在刀架转动换到的同时，会切断出水流道与引流流道之间的连通，减少切削液的浪费；同时在刀架远离箱体的一端固定有端盖，端盖密封刀架的内部，避免冷却液飞溅至刀架内，实现保护中心模块的目的，同时冷却液流动的过程中，冷却液将中心模块产生的热量带走，进而避免中心模块高温烧毁。
本发明进一步设置为：所述封水盘与加工工位对齐的一端开设有安装槽，所述安装槽中嵌设有引流块，所述引流流道包括设置于封水盘中的冷却流道以及设置于引流块中的转向流道，所述冷却流道的输入口与输入流道的输出口连通，且所述冷却流道呈环状设置于封水盘中，所述冷却流道的输出口位于安装槽的内壁上，所述转向流道的输入口与冷却流道的输出口连通，所述转向流道的输出口与所述出水流道的输入口连通。
通过采用上述技术方案，冷却流道呈环状设置于封水盘中，且冷却流道的输出口位于安装槽的内壁上，转向流道的输入口与冷却流道的输出口对齐，转向流道的输出口与出水流道的输入口对齐；在冷却液流通的过程中，冷却流道增加了冷却液与设备内部之间换热面积，进一步提升了对中心模块降温的效率，实现保护中心模块的目的。
本发明进一步设置为：所述刀架朝向封水盘的一端同轴固定有分水盘，所述分水盘上周向间隔开设有与出水流道的输入口对齐的连通孔，且所述分水盘朝向封水盘的一端开设有环形槽，所述封水盘嵌设于环形槽中。
通过采用上述技术方案，将封水盘一端转动嵌设于环形槽中，分水盘将引流块抵接于安装槽中，使得引流块稳定引导冷却液的流通，当刀架转动时，分水盘与封水盘之间摩擦，通过定期更换新的分水盘，保证分水盘与封水盘之间的密封性，进而保证冷却液的流通稳定性。
本发明进一步设置为：所述引流块沿封水盘轴线方向滑动设置于安装槽中，所述引流块内开设有排水流道，所述排水流道的输入口与冷却流道的输出口连通，所述排水流道的输出口朝向箱体开设，且所述箱体上开设有与排水流道输出口对齐的排水孔。
通过采用上述技术方案，当刀架转动时，推动滑块向分水盘移动，使得排水流道与冷却流道连通，冷却液依次通过冷却流道、排水流道以及排水孔，最后通过水管将排水孔处流出的冷却液引导至冷却液的输入端，实现冷却液的流通，避免冷却液在设备中堵塞造成的泄露，且同时保证冷却液始终将设备中的热量带走，持续对中心模块的降温，保护中心模块。
本发明进一步设置为：所述连通孔中且沿其轴线方向滑动嵌设有引流管，且所述连通孔中嵌设有挤压引流管推动引流块直至转向流道与冷却流道连通的推力弹簧，所述引流管朝向引流块的一端且外周设置有倒角一，所述安装槽中设置有推动引流块直至排水流道与冷却流道连通的复位弹簧。
通过采用上述技术方案，当刀架上装刀工位与加工工位对齐时，推力弹簧推动引流部分嵌入转向流道的输出口中，且引流管推动引流块，使得转向流道与冷却流道连通，实现冷却液向刀具上稳定输送；当刀架转动时，封水盘与引流管的倒角一之间滑动抵接，封水盘将引流管压入连通孔中，同时复位弹簧推动引流块向分水盘移动，使得排水流道与冷却流道连通，保证冷却液的稳定流通。
本发明进一步设置为：所述排水流道的输出口处延伸有滑动插接于排水孔中的排水管。
通过采用上述技术方案，排水管滑动插接于排水孔中，避免冷却液从引流块与箱体之间泄露，实现冷却液稳定导出的目的。
本发明进一步设置为：所述冷却流道的输出口处同轴开设有滑动槽，所述滑动槽中嵌设有连通管，所述连通管上端的外周设置有倒角二，且所述滑动槽中设置有支撑于连通管下端的支撑弹簧。
通过采用上述技术方案，支撑弹簧推动连通管向引流移动，使得连通管部分嵌设于转向流道或排水流道中，提升冷却液流通的稳定性，在连通管的朝向引流块一端的外周设置有倒角二，在引流块滑动时，引流块与倒角二之间滑动抵接，引流块将连通管压入滑动槽中，直至连通管与转向流道或排水流道对齐。
本发明进一步设置为：所述封水盘朝向箱体的一端同轴开设弧形槽，所述弧形槽与进水流道连通，且所述弧形槽的内侧与引流流道连通。
通过采用上述技术方案，弧形槽的与进水流道之间连通，且弧形槽的槽口较大，便于稳定的连通引流流道和进水流道。
本发明进一步设置为：所述封水盘朝向箱体的一端且位于弧形槽的外周开设有密封槽，所述密封槽内嵌设有与箱体挤压的密封圈。
通过采用上述技术方案，在密封槽中嵌设有密封圈，在将封水盘固定于箱体上时，封水盘与箱体之间挤压密封圈，避免冷却液的泄露，保证冷却液在设备中输入的稳定性。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.在刀架远离箱体的一端固定有端盖，端盖密封刀架的内部，避免冷却液飞溅至刀架内，实现保护中心模块的目的，同时冷却液流动的过程中，冷却液将中心模块产生的热量带走，进而避免中心模块高温烧毁；
2.冷却液依次通过冷却流道、排水流道以及排水孔，最后通过水管将排水孔处流出的冷却液引导至冷却液的输入端，实现冷却液的流通，避免冷却液在设备中堵塞造成的泄露，且同时保证冷却液始终将设备中的热量带走，持续对中心模块的降温，保护中心模块。
附图说明
图1是实施例一的总装示意图；
图2是用于体现实施例一内部结构的爆炸示意图；
图3是用于刀架划分所在工位的示意图；
图4是用于体现封水盘与引流块安装结构的示意图；
图5是用于体现引流流道结构的半剖示意图；
图6是用于体现分水盘结构的示意图；
图7是用于体现实施二中冷却液流通结构的示意图。
图中，1、箱体；111、排水孔；2、封水盘；21、弧形槽；22、密封槽；23、密封圈；24、安装槽；3、引流块；4、分水盘；41、连通孔；42、推力弹簧；43、引流管；431、倒角一；44、环形槽；5、刀架；51、装刀工位；6、端盖；7、进水流道；8、引流流道；81、冷却流道；811、滑动槽；812、支撑弹簧；813、连通管；814、倒角二；82、转向流道；83、排水流道；831、排水管；832、复位弹簧；9、出水流道；10、驱动轴；11、中心模块；12、加工工位；13、待定工位。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
如图1和图2所示，一种数控刀塔冷却结构，包括箱体1以及设置于箱体1中的驱动轴10，在驱动轴10的输出端同轴固定有中心模块11，并在中心模块11外同轴固定有刀架5，在刀架5的外周周向间隔设置有装刀工位51；将刀座固定于装刀工位51中，刀具安装于刀座上，并且在刀架5水平方向的一端设置于加工工位12(结合图3所示)，刀架5其余区域为待定工位13，通过驱动轴10带动箱体1的而转动，使得不同装刀工位51转动至加工工位12，进而实现不同刀具对工件的加工。
如图2所示，在箱体1朝向刀架5的一端设置有封水盘2(结合图4所示)，封水盘2呈环状且与刀架5同轴设置。箱体1中设置有输入冷却液的进水流道7，在封水盘2中设置有引导冷却液流动的引流流道8，引流流道8的输出口与加工工位12对齐，在刀架5上周向间隔设置有输出冷却液的出水流道9，进水流道7、引流流道8(结合图5所示)以及出水流道9依次连通，且出水流道9的输出口朝向刀具；当设备工作时，冷却液输入后，在设备的内部流动，直至从出水流道9浇淋至刀具上，并且在设备移动的过程中，冷却液始终浇淋于刀具上，提升对刀具的冷却效果，而待定工位13处的出水流道9与引流到未连通，使得冷却液仅浇淋在加工工位12的刀具上，且在刀架5转动换到的同时，会切断出水流道9与引流流道8之间的连通，减少切削液的浪费。
并且在刀架5远离箱体1的一端固定有端盖6，端盖6密封刀架5的内部，避免冷却液飞溅至刀架5内，实现保护中心模块11的目的，同时冷却液流动的过程中，冷却液将中心模块11产生的热量带走，进而避免中心模块11高温烧毁。
在封水盘2上且位于引流流道8的输入口处开设有弧形槽21，弧形槽21的与进水流道7之间连通，且弧形槽21的槽口较大，便于稳定的连通引流流道8和进水流道7，并且在封水盘2朝向箱体1的一端且位于弧形槽21的外周开设有密封槽22，在密封槽22中嵌设有密封圈23，在将封水盘2固定于箱体1上时，封水盘2与箱体1之间挤压密封圈23，避免冷却液的泄露，保证冷却液在设备中输入的稳定性。
并且封水盘2上且与加工工位12对齐的一端开设有安装槽24，在安装槽24中嵌设有引流块3，引流流道8包括设置于封水盘2中的冷却流道81以及设置于引流块3中的转向流道82，冷却流道81呈环状设置于封水盘2中，且冷却流道81的输出口位于安装槽24的内壁上，转向流道82的输入口与冷却流道81的输出口对齐，转向流道82的输出口与出水流道9的输入口对齐；在冷却液流通的过程中，冷却流道81增加了冷却液与设备内部之间换热面积，进一步提升了对中心模块11降温的效率，实现保护中心模块11的目的。
结合图6所示，同时在刀架5朝向封水盘2的一端同轴固定有分水盘4，分水盘4上周向间隔开设有连通孔41，连通孔41与出水流道9的输入口一一对应连通，在分水盘4朝向封水盘2的端开设有环形槽44，将封水盘2一端转动嵌设于环形槽44中，分水盘4将引流块3抵接于安装槽24中，使得引流块3稳定引导冷却液的流通，当刀架5转动时，分水盘4与封水盘2之间摩擦，通过定期更换新的分水盘4，保证分水盘4与封水盘2之间的密封性，进而保证冷却液的流通稳定性。
本实施例的实施原理为：
设备启动时，将冷却液从箱体1上的进水流道7送入，冷却液依次通过封水盘2中的冷水流道以及转向流道82，再通过分水盘4的连通孔41进入刀架5上的出水流道9中，最后从出水流道9喷淋至加工工位12处的刀具上，实现对刀具降温，同时冷却液将设备内部中的热量带走，实现对中心模块11的降温和保护的目的。
实施例二与实施例一的不同之处在于：
如图7所示，如图引流块3沿封水盘2的轴线方向滑动设置于安装槽24中，并在引流块3中设置有排水流道83，滑动引流块3，使得排水流道83的输入口与冷却流道81的输出口连通，在箱体1上开设有排水流道83输出口连通的输出孔；当刀架5转动时，推动滑块向分水盘4移动，使得排水流道83与冷却流道81连通，冷却液依次通过冷却流道81、排水流道83以及排水孔111，最后通过水管将排水孔111处流出的冷却液引导至冷却液的输入端，实现冷却液的流通，避免冷却液在设备中堵塞造成的泄露，且同时保证冷却液始终将设备中的热量带走，持续对中心模块11的降温，保护中心模块11。
并且在冷却流道81的输出口同轴开设有滑动槽811，滑动槽811中嵌设有支撑弹簧812以及连通管813，支撑弹簧812推动连通管813向引流移动，使得连通管813部分嵌设于转向流道82或排水流道83中，提升冷却液流通的稳定性，在连通管813的朝向引流块3一端的外周设置有倒角二814，在引流块3滑动时，引流块3与倒角二814之间滑动抵接，引流块3将连通管813压入滑动槽811中，直至连通管813与转向流道82或排水流道83对齐。
其中在分水盘4上且位于连通中嵌设有引流管43以及推力弹簧42，推力弹簧42的两端分别抵接于刀架5和引流管43，引流管43沿连通孔41的轴线方向滑动，且引流管43朝向封水盘2的一端的外侧设置有倒角一431，在安装槽24中且位于引流块3与箱体1之间设置有复位弹簧832；当刀架5上装刀工位51与加工工位12对齐时，推力弹簧42推动引流部分嵌入转向流道82的输出口中，且引流管43推动引流块3，使得转向流道82与冷却流道81连通，实现冷却液向刀具上稳定输送；当刀架5转动时，封水盘2与引流管43的倒角一431之间滑动抵接，封水盘2将引流管43压入连通孔41中，同时复位弹簧832推动引流块3向分水盘4移动，使得排水流道83与冷却流道81连通，保证冷却液的稳定流通。
并且在排水流道83的输出口延伸有排水管831，排水管831滑动插接于排水孔111中，避免冷却液从引流块3与箱体1之间泄露，实现冷却液稳定导出的目的。
本实施例的实施原理为：
当刀架5转动时，推动滑块向分水盘4移动，使得排水流道83与冷却流道81连通，冷却液依次通过冷却流道81、排水流道83以及排水孔111，最后通过水管将排水孔111处流出的冷却液引导至冷却液的输入端，实现冷却液的流通，避免冷却液在设备中堵塞造成的泄露，且同时保证冷却液始终将设备中的热量带走，持续对中心模块11的降温，保护中心模块11本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种数控刀塔冷却结构，包括箱体(1)、中心模块(11)以及刀架(5)，其特征在于：所述刀架(5)远离箱体(1)的一端设置有密封的端盖(6)，所述刀架(5)上周向间隔设置有安装刀具的装刀工位(51)，且所述刀架(5)的转动平面包括待定工位(13)以及加工工位(12)，所述箱体(1)朝向刀架(5)的一端固定有封水盘(2)，所述封水盘(2)与刀架(5)同轴设置，所述箱体(1)上开设有进水流道(7)，所述封水盘(2)上开设有与进水流道(7)连通的引流流道(8)，所述引流流道(8)的输出口与加工工位(12)对齐，所述刀架(5)上周向间隔设置有出水流道(9)，位于加工工位(12)的出水流道(9)的输入口与引流流道(8)的输出口连通，所述出水流道(9)的输出口朝向固定于装刀工位(51)上的刀具，所述封水盘(2)与装刀工位(51)对齐的一端开设有安装槽(24)，所述安装槽(24)中嵌设有引流块(3)，所述引流流道(8)包括设置于封水盘(2)中的冷却流道(81)以及设置于引流块(3)中的转向流道(82)，所述冷却流道(81)的输入口与输入流道的输出口连通，且所述冷却流道(81)呈环状设置于封水盘(2)中，所述冷却流道(81)的输出口位于安装槽(24)的内壁上，所述转向流道(82)的输入口与冷却流道(81)的输出口连通，所述转向流道(82)的输出口与所述出水流道(9)的输入口连通。
2.根据权利要求1所述的一种数控刀塔冷却结构，其特征在于：所述刀架(5)朝向封水盘(2)的一端同轴固定有分水盘(4)，所述分水盘(4)上周向间隔开设有与出水流道(9)的输入口对齐的连通孔(41)，且所述分水盘(4)朝向封水盘(2)的一端开设有环形槽(44)，所述封水盘(2)嵌设于环形槽(44)中。
3.根据权利要求2所述的一种数控刀塔冷却结构，其特征在于：所述引流块(3)沿封水盘(2)轴线方向滑动设置于安装槽(24)中，所述引流块(3)内开设有排水流道(83)，所述排水流道(83)的输入口与冷却流道(81)的输出口连通，所述排水流道(83)的输出口朝向箱体(1)开设，且所述箱体(1)上开设有与排水流道(83)输出口对齐的排水孔(111)。
4.根据权利要求3所述的一种数控刀塔冷却结构，其特征在于：所述连通孔(41)中且沿其轴线方向滑动嵌设有引流管(43)，且所述连通孔(41)中嵌设有挤压引流管(43)推动引流块(3)直至转向流道(82)与冷却流道(81)连通的推力弹簧(42)，所述引流管(43)朝向引流块(3)的一端且外周设置有倒角一(431)，所述安装槽(24)中设置有推动引流块(3)直至排水流道(83)与冷却流道(81)连通的复位弹簧(832)。
5.根据权利要求3所述的一种数控刀塔冷却结构，其特征在于：所述排水流道(83)的输出口处延伸有滑动插接于排水孔(111)中的排水管(831)。
6.根据权利要求3所述的一种数控刀塔冷却结构，其特征在于：所述冷却流道(81)的输出口处同轴开设有滑动槽(811)，所述滑动槽(811)中嵌设有连通管(813)，所述连通管(813)上端的外周设置有倒角二(814)，且所述滑动槽(811)中设置有支撑于连通管(813)下端的支撑弹簧(812)。
7.根据权利要求1所述的一种数控刀塔冷却结构，其特征在于：所述封水盘(2)朝向箱体(1)的一端同轴开设弧形槽(21)，所述弧形槽(21)与进水流道(7)连通，且所述弧形槽(21)的内侧与引流流道(8)连通。
8.根据权利要求7所述的一种数控刀塔冷却结构，其特征在于：所述封水盘(2)朝向箱体(1)的一端且位于弧形槽(21)的外周开设有密封槽(22)，所述密封槽(22)内嵌设有与箱体(1)挤压的密封圈(23)。
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