CN110370071B - 一种基于数控车床的刀头冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于数控车床的刀头冷却装置，属于数控车床技术领域。本发明的技术方案要点为，将机体通过装有滚动轴承的支撑轴间接安装在机床刀架上，实现刀架换刀时机体保持不转，使得本发明只需设置一个喷水口组件，且通过X轴和Y轴两组活动伸缩杆使机体可随机床刀架同步移动，避免产生多管喷洒带来的切削液溅射对操作人员观察视野的影响和切削液的浪费；且将固定板固定在数控车床次要部件后挡板上，不会对机床重要组件造成损伤，本发明结构简单可推广使用。

Description

一种基于数控车床的刀头冷却装置

技术领域

本发明属于数控车床技术领域，具体涉及一种基于数控车床的刀头冷却装置。

背景技术

随着机械制造技术的飞速发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，对一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。数控车床又称为CNC车床，即计算机数字控制车床，是目前国内使用量最大，覆盖面最广的一种数控机床，约占数控机床总数的 25％。数控机床是集机械、电气、液压、气动、微电子和信息等多项技术为一体的机电一体化产品。是机械制造设备中具有高精度、高效率、高自动化和高柔性化等优点的工作母机。数控车床、车削中心，是一种高精度、高效率的自动化机床。它具有广泛的加工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹。具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。数控加工技术的广泛应用和拥有大量的数控机床，则是现代机械制造企业制造能力和水平的重要标志之一。使用数控机床能提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。这给企业的生产加工带来了良好的经济效益。数控机床在各个机械制造企业现已得到了广泛的使用。

在车削加工中，刃具的温度不仅影响工件的表面光洁度、精度和生产效率，更直接影响刀具的寿命，因此，为了提高刀具寿命，在车削加工中，冷却液必须喷射到刀头处，降低刀头的温度。传统数控车生产厂家制造的大部分前置刀架数控车床的冷却系统过于简单，都是用一条普通的喷水管喷射冷却液到车刀冷却加装在Y轨道上的冷却水管对刀头进行冲水冷却，当刀具进行X方向移动时冷却管并不能随之运动，特别是在深孔镗削中，冷却液只是大致对准加工区域，或者完全溢出，导致刀具切削时刀头得不到及时的冷却温度过高，对刀具的刀头和工件的切削效果都存在很大的影响，冷却液必须在高压下准确对准刀刃和切屑之间的接触区域，并达到足够的液体量。惟有如此，冷却液方可发挥出其良好的优点并改善切削工艺流程。如今现有技术中通过将冷却喷头固定在车床刀架上的方法，使喷头可随刀具一起移动并对其切削部分进行冲水冷却，保证了刀具在切削全程得到冷却，提高了车床工作的效率，但同时也存在一部分缺陷，如装置的冷却喷头结构复杂，且装置需要通过紧固件固定在旋转刀架底座或电机这些重要部件位置上，容易对其造成损伤不利于现实中使用；设置的冷却液喷口过多造成切削液的溅射影响工作人员从防护玻璃观看内部切削情况。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对目前的数控车床刀具冷却装置的冷却喷头结构复杂，固定方式容易对车床重要部件造成损伤不利于现实中使用，设置的冷却液喷口过多造成切削液的溅射影响工作人员从防护玻璃观看内部切削情况的缺陷提供一种基于数控车床的刀头冷却装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：一种基于数控车床的刀头冷却装置，包括车床后挡板、车床侧挡板、车床卡盘、车床刀架、刀架上盖和刀具；所述车床卡盘右侧设有机体，所述机体中间设有滚动轴承并与其过盈配合，所述滚动轴承中间套有支撑轴，所述支撑轴下方通过四个永磁铁固定在车床刀架上方的刀架上盖的上表面，所述机体左侧设有喷水口组件，所述喷水口组件与车床刀架上处于工作状态的刀具对于同一方向，所述机体右侧靠近拐角处设有进水口，且机体右侧与固定杆套B一端相连，所述固定杆套B右端套有伸缩杆B，所述伸缩杆B右侧设有与其垂直连接的伸缩杆A，所述伸缩杆A另一端设有固定杆套A，所述固定杆套A上方设有固定板，所述固定板通过两边的孔洞和螺栓、螺母与T型槽平台相固定，所述T型槽平台固定安装在车床后挡板上。

优选的，所述支撑轴与刀架上盖固定，可随刀架一同旋转。

优选的，所述所述刀架上盖均匀分布四个凹槽，并且可对应容纳四个永磁铁下半部分，所述永磁铁上半部分嵌入在支撑轴下方与其对应的四个凹槽中。

优选的，所述喷水口组件中软管与机体相连接，所述软管另一端设有雾化喷嘴，且所述软管为塑性材料制作。

优选的，所述T型槽平台上设有两竖直且平行排列的T形凹槽，所述螺栓一端的螺栓头可穿插通过T形凹槽，且螺栓另一端的螺杆部分穿过固定板上的孔洞并由螺母将固定板固定在T型槽平台上。

优选的，所述T形凹槽上端开口，下端被阻断。

根据权利要求或所述的一种基于数控车床的刀头冷却装置，其特征在于，所述螺栓和螺母之间套有垫圈。

优选的，所述固定杆套A和固定杆套B内腔涂有润滑油。

优选的，所述伸缩杆A与伸缩杆B连接拐角处设有板筋。

优选的，所述进水口上设有密封圈，且进水口口径偏小于数控车床原有的冷却液水管口径。

本发明与其他方法相比，有益技术效果是：本发明装置的固定板通过螺栓与数控车床后挡板上安装的T型槽平台紧固连接，并在喷头组件下方通过设置的磁铁固定在旋转刀架上的刀架盖上，无需对车床重要组件进行钻孔，便于安装和拆卸；通过伸缩杆实现与刀架的X轴和Y轴的同步运动，并且机体上的喷水口组件通过轴承连接可使其一直对着工件一侧正在使用的刀具的方向而不会随旋转刀架旋转，从而只需开设一个冷却液喷口组件避免多余的喷头喷出的切削液溅射影响到工作人员对工件切削情况的观察。

附图说明

图1为本发明一种基于数控车床的刀头冷却装置的结构示意图；

图2为图1中本发明一种基于数控车床的刀头冷却装置中机体的主视图；

图3为图2中机体的俯视图；

图4为图1中本发明装置中T型槽平台的结构示意图；

图5为图1中本发明装置中T型槽平台的主视图；

1、机体；2、滚动轴承；201、永磁铁；3、支撑轴；4、车床刀架；401、刀架上盖；5、喷水口组件；501、软管；502、雾化喷嘴；6、进水口；7、T型槽平台；701、T型凹槽；702、垫片；703、螺栓；8、固定板；801、螺母；9、固定杆套A；10、固定杆套B；11、伸缩杆A；1101、伸缩杆B；12、板筋；13、车床后挡板；14、车床侧挡板；15、车床卡盘；16、刀具。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通的技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

如图1~5所示的一种基于数控车床的刀头冷却装置，包括车床后挡板13、车床侧挡板14、车床卡盘15、车床刀架4、刀架上盖401和刀具16；所述车床卡盘15右侧设有机体1，所述机体1中间设有滚动轴承2并与其过盈配合，所述滚动轴承2中间套有支撑轴3，所述支撑轴3下方通过四个永磁铁201固定在车床刀架4上方的刀架上盖401的上表面，这样的结构使得当车床刀架4旋转换刀时只有与其固定的支撑轴3跟着旋转，而机体1并不会随之旋转，使得机体1左侧设有的喷水口组件5一直保持与刀具16处于于同一方向，无需额外设置多个喷水口简化了装置结构，并且不会造成切削液喷洒过多造成溅射影响工作人员观察内部情况。所述机体1右侧靠近拐角处设有进水口6，用于与数控车床上的冷却液水管连接。且机体1右侧与固定杆套B10一端相连，所述固定杆套B10右端套有伸缩杆B1101，所述伸缩杆B1101右侧设有与其垂直连接的伸缩杆A11，所述伸缩杆A11另一端设有固定杆套A9，所述固定杆套A9上方设有固定板8，所述固定板8通过两边的孔洞和螺栓703、螺母801与T型槽平台7相固定，所述T型槽平台7固定安装在车床后挡板13上，这样的结构使当车床刀架4做X轴和Y轴移动时机体1也可随之同步移动。

如图2所示，刀架上盖401均匀分布四个凹槽，并且可对应容纳四个永磁铁201下半部分，所述永磁铁201上半部分嵌入在支撑轴3下方与其对应的四个凹槽中，使得支撑轴3与刀架上盖401固定，并且不会对车床的重要组件造成损伤。

所述喷水口组件5中软管501与机体1相连接，所述软管501另一端设有雾化喷嘴502，且所述软管501为塑性材料制作，这样可通过调节软管501使雾化喷嘴502朝向刀具16的同时保持更大的喷洒面积，冷却效率更高。

如图4和图5所示，T型槽平台7上设有两竖直且平行排列的T形凹槽701，所述螺栓703一端的螺栓头可穿插通过T形凹槽701，且螺栓703另一端的螺杆部分穿过固定板8上的孔洞并由螺母801将固定板8固定在T型槽平台7上，并且所述T形凹槽701上端开口，下端被阻断，这样的结构固定牢靠，同时便于拆装。

如图4所示，螺栓703和螺母801之间套有垫圈702，减小T型槽平台7和固定板8之间的接触面，降低了紧固件对连接件的损伤。

所述固定杆套A9和固定杆套B10内腔涂有润滑油，使伸缩杆A和伸缩杆B移动更顺畅。

所述伸缩杆A与伸缩杆B连接拐角处设有板筋，这样的结构使其连接更稳固。所述进水口6上设有密封圈，且进水口6口径偏小于数控车床原有的冷却液水管口径，便于进水口6与冷却液水管相连通，同时保证了其密封性。

本发明具体运行流程为：将本发明装置固定板8通过螺栓703和螺母801固定在车床后挡板13的右侧，将机体1通过支撑轴3安装在刀架上盖401的上侧，并调节喷水口组件5中的软管501使雾化喷嘴502向下倾斜，将进水口6与数控车床自身的冷却液水管相接，这样可使本发明的机体1随数控车床切削时车床刀架4一同移动，并且喷水口组件5可一直对着正在切削工件的刀具16，对其进行全冷却。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (10)

1.一种基于数控车床的刀头冷却装置，包括车床后挡板（13）、车床侧挡板（14）、车床卡盘（15）、车床刀架（4）、刀架上盖（401）和刀具（16），其特征在于：所述车床卡盘（15）右侧设有机体（1），所述机体（1）中间设有滚动轴承（2）并与其过盈配合，所述滚动轴承（2）中间套有支撑轴（3），所述支撑轴（3）下方通过四个永磁铁（201）固定在车床刀架（4）上方的刀架上盖（401）的上表面，所述机体（1）左侧设有喷水口组件（5），所述喷水口组件（5）与车床刀架（4）上处于工作状态的刀具（16）处于同一方向，所述机体（1）右侧靠近拐角处设有进水口（6），且机体（1）右侧与固定杆套B（10）一端相连，所述固定杆套B（10）右端套有伸缩杆B（1101），所述伸缩杆B（1101）右侧设有与其垂直连接的伸缩杆A（11），所述伸缩杆A（11）另一端设有固定杆套A（9），所述固定杆套A（9）上方设有固定板（8），所述固定板（8）通过两边的孔洞和螺栓（703）、螺母（801）与T型槽平台（7）相固定，所述T型槽平台（7）固定安装在车床后挡板（13）上。

2.根据权利要求1所述的一种基于数控车床的刀头冷却装置，其特征在于，所述支撑轴（3）与刀架上盖（401）固定，可随刀架一同旋转。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于数控车床的刀头冷却装置，其特征在于，所述刀架上盖（401）均匀分布四个凹槽，并且可对应容纳四个永磁铁（201）下半部分，所述永磁铁（201）上半部分嵌入在支撑轴（3）下方与其对应的四个凹槽中。

4.根据权利要求1所述的一种基于数控车床的刀头冷却装置，其特征在于，所述喷水口组件（5）中软管（501）与机体（1）相连接，所述软管（501）另一端设有雾化喷嘴（502），且所述软管（501）为塑性材料制作。

5.根据权利要求1所述的一种基于数控车床的刀头冷却装置，其特征在于，所述T型槽平台（7）上设有两竖直且平行排列的T形凹槽（701），所述螺栓（703）一端的螺栓头可穿插通过T形凹槽（701），且螺栓（703）另一端的螺杆部分穿过固定板（8）上的孔洞并由螺母（801）将固定板（8）固定在T型槽平台（7）上。

6.根据权利要求5所述的一种基于数控车床的刀头冷却装置，其特征在于，所述T形凹槽（701）上端开口，下端被阻断。

7.根据权利要求1或5所述的一种基于数控车床的刀头冷却装置，其特征在于，所述螺栓（703）和螺母（801）之间套有垫圈（702）。

8.根据权利要求1所述的一种基于数控车床的刀头冷却装置，其特征在于，所述固定杆套A（9）和固定杆套B（10）内腔涂有润滑油。

9.根据权利要求1所述的一种基于数控车床的刀头冷却装置，其特征在于，所述伸缩杆A与伸缩杆B连接拐角处设有板筋。

10.根据权利要求1所述的一种基于数控车床的刀头冷却装置，其特征在于，所述进水口（6）上设有密封圈，且进水口（6）口径偏小于数控车床原有的冷却液水管口径。

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