CN110576334A - 一种cnc加工切削液降温装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CNC加工切削液降温装置，包括一板件，在所述板件的内部设置有一通槽，所述通槽竖向贯穿所述板件，在所述通槽的前、后槽壁上均设置有弧形槽，前、后对称的所述弧形槽的圆心位于同一点位，在所述通槽内设置有多根具有磁性的吸附杆，所述吸附杆的直径不小于所述通槽的槽宽，所述吸附杆与所述弧形槽之间同轴设置，所述吸附杆与所述弧形槽之间形成通过切削液用的流道，在所述通槽的内侧、位于相邻两根所述吸附杆之间装配有导流板，所述通槽的槽壁处加工有卡入所述导流板的卡槽；本产品可以实现切削液的冷却，同时还可以实现切削液中的细微金属粉末去除。

Description

一种CNC加工切削液降温装置

技术领域

本发明涉及一种CNC加工切削液降温装置。

背景技术

切削液(cutting fluid, coolant)是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体，切削液由多种超强功能助剂经科学复合配合而成，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。克服了传统皂基乳化液夏天易臭、冬天难稀释、防锈效果差的的毛病，对车床漆也无不良影响，适用于黑色金属的切削及磨加工，属当前最领先的磨削产品。 切削液各项指标均优于皂化油，它具有良好的润滑冷却、清洗、防锈等特点，并且具备无毒、无味、对人体无侵蚀、对设备不腐蚀、对环境不污染等特点。

水基的切削液可分为乳化液、半合成切削液和全合成切削液。

乳化液、半合成以及全合成的分类通常取决于产品中基础油的类别:乳化液是仅以矿物油作为基础油的水溶性切削液;半合成切削液是既含有矿物油又含有化学合成基础油的水溶性切削液;全合成切削液则是仅使用化学合成基础油(即不含矿物油)的水溶性切削液。

每一种类型的切削液都会含有除基础油以外的各种添加剂:防锈剂、有色金属腐蚀钝化剂、消泡剂等。

有些厂家会有微乳液的分类;通常认为是介于乳化液和半合成切削液之间的类别。

乳化液的稀释液在外观上呈乳白色;半合成液的稀释液通常呈半透明状，也有一些产品偏乳白色;全合成液的稀释液通常完全透明如水或略带某种颜色。

润滑

金属切削加工液(简称切削液)在切削过程中的润滑作用，可以减小前刀面与切屑、后刀面与已加工表面间的摩擦，形成部分润滑膜，从而减小切削力、摩擦和功率消耗，降低刀具与工件坯料摩擦部位的表面温度和刀具磨损，改善工件材料的切削加工性能。 在磨削过程中，加入磨削液后，磨削液渗入砂轮磨粒-工件及磨粒-磨屑之间形成润滑膜，使界面间的摩擦减小，防止磨粒切削刃磨损和粘附切屑，从而减小磨削力和摩擦热，提高砂轮耐用度以及工件表面质量。

冷却

切削液的冷却作用是通过它和因切削而发热的刀具(或砂轮)、切屑和工件间的对流和汽化作用，把切削热从刀具和工件处带走，从而有效地降低切削温度，减少工件和刀具的热变形，保持刀具硬度，提高加工精度和刀具耐用度。切削液的冷却性能和其导热系数、比热、汽化热以及粘度(或流动性)有关。水的导热系数和比热均高于油，因此水的冷却性能要优于油。

清洗

在金属切削过程中，要求切削液有良好的清洗作用。除去生成切屑、磨屑以及铁粉、油污和砂粒，防止机床和工件、刀具的沾污，使刀具或砂轮的切削刃口保持锋利，不致影响切削效果。对于油基切削油，粘度越低，清洗能力越强，尤其是含有煤油、柴油等轻组份的切削油，渗透性和清洗性能就越好。含有表面活性剂的水基切削液，清洗效果较好，因为它能在表面上形成吸附膜，阻止粒子和油泥等粘附在工件、刀具及砂轮上，同时它能渗入到粒子和油泥粘附的界面上，把它从界面上分离，随切削液带走，保持界面清洁。

防锈

在金属切削过程中，工件要与环境介质及切削液组分分解或氧化变质而产生的油泥等腐蚀性介质接触而腐蚀，与切削液接触的机床部件表面也会因此而腐蚀。此外，在工件加工后或工序之间流转过程中暂时存放时，也要求切削液有一定的防锈能力，防止环境介质及残存切削液中的油泥等腐蚀性物质对金属产生侵蚀。特别是在我国南方地区潮湿多雨季节，更应注意工序间防锈措施。

其它

除了以上4种作用外，所使用的切削液应具备良好的稳定性，在贮存和使用中不产生沉淀或分层、析油、析皂和老化等现象。对细菌和霉菌有一定抵抗能力，不易长霉及生物降解而导致发臭、变质。不损坏涂漆零件，对人体无危害，无刺激性气味。在使用过程中无烟、雾或少烟雾。便于回收，低污染，排放的废液处理简便，经处理后能达到国家规定的工业污水排放标准等。

那么CNC在加工过程中，需要对切削液进行一个循环，通过循环的方式，实现切削液的温度降低，以及去除掉切削液中的细小颗粒物。

基于上述问题，我们设计了一种可以实现切削液的冷却，同时还可以实现切削液中的细微金属粉末去除的CNC加工切削液降温装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以实现切削液的冷却，同时还可以实现切削液中的细微金属粉末去除的CNC加工切削液降温装置。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种CNC加工切削液降温装置，包括一板件，在所述板件的内部设置有一通槽，板件采用的是铝合金板材，厚度为40mm~80mm，所述通槽竖向贯穿所述板件，通槽采用铣床铣出，其内表面打磨光滑，在所述通槽的前、后槽壁上均设置有弧形槽，弧形槽也是通过铣床铣出，前、后对称的所述弧形槽的圆心位于同一点位，在所述通槽内设置有多根具有磁性的吸附杆，吸附杆的主要作用是针对细微的金属粉末进行吸附，所述吸附杆的直径不小于所述通槽的槽宽，所述吸附杆与所述弧形槽之间同轴设置，所述吸附杆与所述弧形槽之间形成通过切削液用的流道，在所述通槽的内侧、位于相邻两根所述吸附杆之间装配有导流板，所述通槽的槽壁处加工有卡入所述导流板的卡槽，在所述吸附杆的外壁处加工有一V字形的分流槽，多根所述吸附杆上的所述分流槽的朝向一致，分流槽的设计目的是延长切削液在通槽内的停留时间，如果我们采用圆形杆件作为吸附杆，则切削液在接触吸附杆后会被直接分流，其在通槽内的停留时间相对较短，而通过增加分流槽后，切削液首先需要进入分流槽，然后再被向着分流槽的两侧挤出，一进一出的过程，可以延长切削液在通槽内的停留时间，同时也增加了吸附杆的接触面积，使得切削液中的含有的金属粉末可以被更好的捕获，进入至所述通槽内的切削液通过该分流槽后被导流至所述流道内，所述导流板具有一个对应所述分流槽的V字形的导流部分，导流部分的设计目的是将切削液直接引导至分流槽内，在所述导流部分的端面处设置有对应所述分流槽的通孔，从通孔处穿过的切削液进入至所述分流槽内，所述分流槽轴向贯穿所述吸附杆，在所述板件的上、下表面处沿着所述通槽的外侧加工有凹槽，在所述凹槽内嵌入有密封胶条，在所述板件的上、下端面处均装配有散热盒，在所述吸附杆的上、下端面处均设置有定位孔，所述散热盒面向所述板件的那一端面上设置有对应所述定位孔的定位导柱，定位孔和定位导柱的配合，可以实现吸附杆的固定角度的安装，在所述板件的左右端面处均设置有与所述通槽相通的螺纹孔，通过所述螺纹孔装配有管接头，所述散热盒的内部设置有一隔板，所述隔板的一侧形成风腔，所述隔板的另一侧形成容腔，在容腔内填充有吸收热量的溶液，所述容腔接触所述板件，所述散热盒的表面设置有与所述风腔相通的进风口，在所述进风口处装配有风机，在所述散热盒的侧面设置有与所述风腔相通的出风孔，在所述散热盒的外壁处设置有一与所述容腔相通的注液孔，所述注液孔的开口处螺纹连接有端盖，所述散热盒和所述板件之间配合有双头螺栓。

优选地，在所述板件用于进液的那一端通过所述螺纹孔装配有进液装置。

优选地，所述进液装置包括一个外壳，在所述外壳的外壁处环形设置有多根进液管，所述外壳的一端处插入有一出液管，所述出液管在插入至所述外壳内部后螺纹连接一个金属的过滤罩，所述出液管位于所述外壳外部的那一端加工有挡圈，所述过滤罩收紧后，所述挡圈接触所述外壳的外端面，并与之密封，所述出液管的外部加工有螺纹部分，通过所述螺纹部分配合所述螺纹孔，在所述外壳的另一端螺纹连接有一端盖；上述结构可以同时配合多台机床进行集中的切削液降温，特别适合进给量较小，但是作业时间较长的机床使用，进给量较小的机床在机械加工时，散发的热量相对较小，因此所需的切削液的量也无需过大，这就容易导致循环泵空转，导致循环泵的温度上升，因此我们设计了该进液装置，进液装置可以同时配合多台小进给量的机床，将多台机床的切削液混合抽入实现降温，减少循环泵空转的情况发生。

优选地，所述进液装置包括一管道，所述管道的一端加工有第一外螺纹部分，所述管道的外部套设有多个磁环，所述第一外螺纹部分配合所述螺纹孔；上述结构主要是针对进给量小，并且切割加工过程中细微粉末产生较多的机床，当切削运动过程中产生大量的小颗粒粉尘时，机床自带的过滤设备的过滤能力不足，因此我们设计了管道，管道的外部配合了磁环，当切削液通过管道时，磁环所产生的吸附力磁化管道后，利用管道的内壁可以捕获细小的金属颗粒物。

优选地，所述散热盒采用壁厚为0.25mm~0.45mm的铝合金材质。

本产品的装配方式如下：

本产品可以直接串联在CNC的切削液循环管路的靠近循环泵位置处，在安装时，首先将靠近循环泵位置处的软管切断，切断后，将软管的一端对接负责进液的管接头，软管被截断的另一端对接负责出液的管接头，此时本产品即被串联在切削液的循环管路中。

当车床启动时，循环泵启动，泵送切削液进行加工位置处的冷却，同时也抽取回收的切削液，回收的切削液经过CNC自带的过滤系统进行过滤后回流至循环泵内，此时需要通过本产品。

本产品中的通槽用于通过切削液，通槽的内部通过设置多根吸附杆，当切削液想要通过通槽时，需要接触吸附杆，然后经过吸附杆进行分流后再穿过流道，穿过流道后又与下一根吸附杆之间的接触，经过多次的吸附接触后，可以有效的吸附掉切削液中包含的细微金属粉末，避免细微粉末堵塞切削液喷嘴或损坏循环泵，在板件的上、下端面处均设置了散热盒，散热盒的内部可以通过容腔填充液体，液体为水或废旧机油，通过液体实现导热，将通过通槽的切削液的温度进行吸收，实现切削液的温度降低，同时配合风机，风机鼓风后作用在散热盒的内表面，实现液体的冷却，以确保持续的降温效果。

本产品中，上、下的散热盒充当盖板的作用，板件每2~4个月需要检修一次，检修时，拆除一侧的散热盒，然后即可将板件内侧的吸附杆取出进行清洁，维护操作较为方便。

本发明的有益效果是：本产品可以直接对现有的CNC进行升级，将本产品串联在切削液的循环管路中，实现切削液的过滤和降温，安装简单方便，并且具有较好的散热效果和过滤效果，本产品的结构较为简单，成本较为低廉，适合推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的主视图；

图2为板件的俯视图；

图3为板件的侧视图；

图4为散热盒的俯视图；

图5为散热盒的剖视图；

图6为散热盒的侧视图；

图7为导流板的立体图；

图8为进液装置与本产品的配合示意图；

图9为进液装置的剖视图；

图10为另一种实施状态下的进液装置的主视图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“套接”、“连接”、“贯穿”、“插接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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本发明中的具体含义。

实施例1

图1至图7所示，一种CNC加工切削液降温装置，包括一板件1，在所述板件1的内部设置有一通槽101，板件1采用的是铝合金板材，厚度为60mm，所述通槽101竖向贯穿所述板件1，通槽101采用铣床铣出，其内表面打磨光滑，在所述通槽101的前、后槽壁上均设置有弧形槽102，弧形槽102也是通过铣床铣出，前、后对称的所述弧形槽102的圆心位于同一点位，在所述通槽101内设置有多根具有磁性的吸附杆2，吸附杆2的主要作用是针对细微的金属粉末进行吸附，所述吸附杆2的直径不小于所述通槽101的槽宽，所述吸附杆2与所述弧形槽102之间同轴设置，所述吸附杆2与所述弧形槽102之间形成通过切削液用的流道3，在所述通槽101的内侧、位于相邻两根所述吸附杆2之间装配有导流板4，所述通槽101的槽壁处加工有卡入所述导流板4的卡槽111，在所述吸附杆2的外壁处加工有一V字形的分流槽221，多根所述吸附杆2上的所述分流槽221的朝向一致，分流槽221的设计目的是延长切削液在通槽101内的停留时间，如果我们采用圆形杆件作为吸附杆，则切削液在接触吸附杆后会被直接分流，其在通槽内的停留时间相对较短，而通过增加分流槽后，切削液首先需要进入分流槽，然后再被向着分流槽的两侧挤出，一进一出的过程，可以延长切削液在通槽内的停留时间，同时也增加了吸附杆的接触面积，使得切削液中的含有的金属粉末可以被更好的捕获，进入至所述通槽101内的切削液通过该分流槽221后被导流至所述流道3内，所述导流板4具有一个对应所述分流槽221的V字形的导流部分441，导流部分441的设计目的是将切削液直接引导至分流槽221内，在所述导流部分441的端面处设置有对应所述分流槽221的通孔442，从通孔442处穿过的切削液进入至所述分流槽221内，所述分流槽221轴向贯穿所述吸附杆2，在所述板件1的上、下表面处沿着所述通槽101的外侧加工有凹槽121，在所述凹槽121内嵌入有密封胶条131，在所述板件1的上、下端面处均装配有散热盒5，在所述吸附杆2的上、下端面处均设置有定位孔222，所述散热盒5面向所述板件1的那一端面上设置有对应所述定位孔222的定位导柱555，定位孔222和定位导柱555的配合，可以实现吸附杆2的固定角度的安装，在所述板件1的左右端面处均设置有与所述通槽101相通的螺纹孔141，通过所述螺纹孔141装配有管接头6，所述散热盒5的内部设置有一隔板511，所述隔板511的一侧形成风腔512，所述隔板511的另一侧形成容腔513，在容腔513内填充有吸收热量的溶液，溶液的填充量不得大于容腔513容积的4/5，所述容腔513接触所述板件1，所述散热盒5的表面设置有与所述风腔相通的进风口514，在所述进风口514处装配有风机535，在所述散热盒5的侧面设置有与所述风腔512相通的出风孔515，在所述散热盒5的外壁处设置有一与所述容腔513相通的注液孔516，所述注液孔516的开口处螺纹连接有端盖517，所述散热盒5和所述板件1之间配合有双头螺栓7。

所述散热盒5采用壁厚为0.35mm的铝合金材质。

参阅图8所示，在所述板件1用于进液的那一端通过所述螺纹孔装配有进液装置8。

实施例2

参阅图8和图9所示，所述进液装置8包括一个外壳801，在所述外壳801的外壁处环形设置有多根进液管802，所述外壳801的一端处插入有一出液管803，所述出液管803在插入至所述外壳801内部后螺纹连接一个金属的过滤罩804，过滤罩的滤孔孔径为0.25mm，所述出液管803位于所述外壳801外部的那一端加工有挡圈805，所述过滤罩804收紧后，所述挡圈805接触所述外壳801的外端面，并与之密封，所述出液管803的外部加工有螺纹部分806，通过所述螺纹部分806配合所述螺纹孔141，在所述外壳801的另一端螺纹连接有一端盖807；上述结构可以同时配合多台机床进行集中的切削液降温，特别适合进给量较小，但是作业时间较长的机床使用，进给量较小的机床在机械加工时，散发的热量相对较小，因此所需的切削液的量也无需过大，这就容易导致循环泵空转，导致循环泵的温度上升，因此我们设计了该进液装置，进液装置可以同时配合多台小进给量的机床，将多台机床的切削液混合抽入实现降温，减少循环泵空转的情况发生。

实施例3

参阅图10所示，所述进液装置8包括一管道811，所述管道811的一端加工有第一外螺纹部分812，所述管道811的外部套设有多个磁环813，所述第一外螺纹部分812配合所述螺纹孔141；上述结构主要是针对进给量小，并且切割加工过程中细微粉末产生较多的机床，当切削运动过程中产生大量的小颗粒粉尘时，机床自带的过滤设备的过滤能力不足，因此我们设计了管道，管道的外部配合了磁环，当切削液通过管道时，磁环所产生的吸附力磁化管道后，利用管道的内壁可以捕获细小的金属颗粒物。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种CNC加工切削液降温装置，其特征在于：包括一板件，在所述板件的内部设置有一通槽，所述通槽竖向贯穿所述板件，在所述通槽的前、后槽壁上均设置有弧形槽，前、后对称的所述弧形槽的圆心位于同一点位，在所述通槽内设置有多根具有磁性的吸附杆，所述吸附杆的直径不小于所述通槽的槽宽，所述吸附杆与所述弧形槽之间同轴设置，所述吸附杆与所述弧形槽之间形成通过切削液用的流道，在所述通槽的内侧、位于相邻两根所述吸附杆之间装配有导流板，所述通槽的槽壁处加工有卡入所述导流板的卡槽，在所述吸附杆的外壁处加工有一V字形的分流槽，多根所述吸附杆上的所述分流槽的朝向一致，进入至所述通槽内的切削液通过该分流槽后被导流至所述流道内，所述导流板具有一个对应所述分流槽的V字形的导流部分，在所述导流部分的端面处设置有对应所述分流槽的通孔，从通孔处穿过的切削液进入至所述分流槽内，所述分流槽轴向贯穿所述吸附杆，在所述板件的上、下表面处沿着所述通槽的外侧加工有凹槽，在所述凹槽内嵌入有密封胶条，在所述板件的上、下端面处均装配有散热盒，在所述吸附杆的上、下端面处均设置有定位孔，所述散热盒面向所述板件的那一端面上设置有对应所述定位孔的定位导柱，在所述板件的左右端面处均设置有与所述通槽相通的螺纹孔，通过所述螺纹孔装配有管接头，所述散热盒的内部设置有一隔板，所述隔板的一侧形成风腔，所述隔板的另一侧形成容腔，在容腔内填充有吸收热量的溶液，所述容腔接触所述板件，所述散热盒的表面设置有与所述风腔相通的进风口，在所述进风口处装配有风机，在所述散热盒的侧面设置有与所述风腔相通的出风孔，在所述散热盒的外壁处设置有一与所述容腔相通的注液孔，所述注液孔的开口处螺纹连接有端盖，所述散热盒和所述板件之间配合有双头螺栓。

2.根据权利要求1所述的CNC加工切削液降温装置，其特征在于：在所述板件用于进液的那一端通过所述螺纹孔装配有进液装置。

3.根据权利要求2所述的CNC加工切削液降温装置，其特征在于：所述进液装置包括一个外壳，在所述外壳的外壁处环形设置有多根进液管，所述外壳的一端处插入有一出液管，所述出液管在插入至所述外壳内部后螺纹连接一个金属的过滤罩，所述出液管位于所述外壳外部的那一端加工有挡圈，所述过滤罩收紧后，所述挡圈接触所述外壳的外端面，并与之密封，所述出液管的外部加工有螺纹部分，通过所述螺纹部分配合所述螺纹孔，在所述外壳的另一端螺纹连接有一端盖。

4.根据权利要求2所述的CNC加工切削液降温装置，其特征在于：所述进液装置包括一管道，所述管道的一端加工有第一外螺纹部分，所述管道的外部套设有多个磁环，所述第一外螺纹部分配合所述螺纹孔。

5.根据权利要求2所述的CNC加工切削液降温装置，其特征在于：所述散热盒采用壁厚为0.25mm~0.45mm的铝合金材质。