CN110814855B - 一种具有冷却液回收功能的高效型数控机床 - Google Patents

一种具有冷却液回收功能的高效型数控机床 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有冷却液回收功能的高效型数控机床，包括动力装置、底座、钻头和加工槽，还包括冷却机构和回收机构，所述冷却机构包括支撑套管、存储箱、第四管道、第一管道、动力泵、第三管道、动力缸和两个支撑组件，所述回收机构包括第二管道、滤网、收集槽、螺旋桨、驱动轴、转盘和至少两个敲击块，所述支撑组件包括固定套管、升降杆、弹簧、限位块和接触开关，该具有冷却液回收功能的高效型数控机床中，通过冷却机构提高了冷却液的冷却效果，提高了数控机床的加工精度，通过回收机构实现了冷却液的回收利用，降低了数控机床的生产成本。

Description

一种具有冷却液回收功能的高效型数控机床
技术领域
本发明涉及精密数控领域，特别涉及一种具有冷却液回收功能的高效型数控机床。
背景技术
数控机床是目前使用较为广泛的数控机床之一。它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。数控机床是按照事先编制好的加工程序，自动地对被加工零件进行加工。我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把这程序单中的内容记录在控制介质上，然后输入到数控机床的数控装置中，从而指挥机床加工零件。
数控钻床作为数控机床的一种，在其生产的过程中，冷却液喷洒方式较为单一，降低了冷却液的冷却效果，不仅如此，现有技术的数控机床的冷却液无法进行回收利用，增加了数控机床的生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种具有冷却液回收功能的高效型数控机床。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有冷却液回收功能的高效型数控机床，包括动力装置、底座、钻头和加工槽，所述加工槽设置在底座的顶部，所述动力装置设置在加工槽的远离底座的一侧，所述动力装置与加工槽连接，所述钻头安装在动力装置上，还包括冷却机构和回收机构，所述冷却机构设置在动力装置上，所述回收机构设置在底座上；
所述冷却机构包括支撑套管、存储箱、第四管道、第一管道、动力泵、第三管道、动力缸和两个支撑组件，所述支撑套管与钻头同轴设置，两个支撑组件关于支撑套管对称设置，所述支撑套管通过两个支撑组件与动力装置连接，所述存储箱与底座固定连接，所述动力缸与钻头垂直，所述动力缸与底座固定连接，所述动力缸的一端通过第三管道与存储箱底端的一侧连通，所述动力泵设置在存储箱的底部，所述动力泵安装在第三管道的一端上，所述动力缸的另一端通过第四管道与支撑套管的底端的一侧连通，所述存储箱的顶端的一侧通过第一管道与支撑套管的底端的另一侧连通；
所述回收机构包括第二管道、滤网、收集槽、螺旋桨、驱动轴、转盘和至少两个敲击块，所述加工槽通过第二管道与存储箱的顶端连通，所述滤网设置在存储箱的内部的中部，所述滤网的靠近第一管道一侧的高度大于另一侧的高度，所述收集槽设置在滤网的远离第一管道的一侧，所述驱动轴与动力缸同轴设置，所述动力缸和存储箱的相互靠近的一侧均设有安装孔，所述驱动轴穿过两个安装孔，所述驱动轴上设有两个安装轴承，所述驱动轴通过两个安装轴承分别与动力缸和存储箱连接，所述螺旋桨设置在动力缸的内部的中部，所述螺旋桨与驱动轴的一端固定连接，所述转盘安装在驱动轴的另一端上，各敲击块周向均匀设置在转盘的外周上，所述转盘与滤网之间的最小距离小于敲击块的厚度。
作为优选，为了提高数控机床的自动化程度，所述底座上设有中控箱，所述中控箱的内部设有PLC，所述中控箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏和各控制按键均与PLC电连接。
作为优选，为了提高支撑套管的稳定性，所述支撑组件包括固定套管、升降杆、弹簧、限位块和接触开关，所述固定套管的轴线与钻头的轴线平行，所述固定套管与动力装置固定连接，所述升降杆与固定套管同轴设置，所述升降杆穿过固定套管，所述升降杆与固定套管滑动连接，所述升降杆的底端与支撑套管固定连接，所述升降杆的顶端与限位块固定连接，所述接触开关设置在固定套管上，所述接触开关与限位块抵靠，所述弹簧套设在升降杆上，所述支撑套管通过弹簧与固定套管固定连接，所述弹簧处于压缩状态，所述接触开关与PLC电连接。
作为优选，为了提高升降杆移动的顺畅度，所述升降杆上涂有润滑脂。
作为优选，为了提高支撑套管与工件之间的密封性能，所述支撑套管的远离动力装置的一端的四周上周向设置有橡胶圈。
作为优选，为了延长存储箱的使用寿命，所述存储箱的内壁上涂有防腐涂层。
作为优选，为了提高存储箱的散热性能，所述存储箱的制作材料为铝合金。
作为优选，为了提高滤网的过滤效果，所述第二管道与存储箱的连接点位于存储箱的顶部的靠近第一管道的一侧。
作为优选，为了减轻滤网的磨损，所述敲击块为橡胶块。
作为优选，为了提高动力缸和存储箱的密封性能，所述驱动轴上设有两个密封圈，所述驱动轴通过两个密封圈分别与动力缸和存储箱密封连接。
本发明的有益效果是，该具有冷却液回收功能的高效型数控机床中，通过冷却机构提高了冷却液的冷却效果，提高了数控机床的加工精度，与现有冷却机构相比，该冷却机构通过支撑套管将工件抵靠住，实现了对工件的支撑定位功能，进一步提高了数控机床的加工精度，不仅如此，通过回收机构实现了冷却液的回收利用，降低了数控机床的生产成本，与现有回收机构相比，该回收机构通过冷却液的流动提供动力，实现了能量的回收，提高了数控机床的节能性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有冷却液回收功能的高效型数控机床的结构示意图；
图2是本发明的具有冷却液回收功能的高效型数控机床的支撑组件与钻头的连接结构示意图；
图3是本发明的具有冷却液回收功能的高效型数控机床的存储箱的剖视图；
图4是本发明的具有冷却液回收功能的高效型数控机床的动力缸的剖视图；
图中：1.支撑套管，2.钻头，3.动力装置，4.固定套管，5.升降杆，6.弹簧，7.第一管道，8.第二管道，9.存储箱，10.第三管道，11.动力缸，12.底座，13.第四管道，14.加工槽，15.转盘，16.滤网，17.动力泵，18.收集槽，19.驱动轴，20.敲击块，21.螺旋桨，22.限位块，23.接触开关。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种具有冷却液回收功能的高效型数控机床，包括动力装置3、底座12、钻头2和加工槽14，所述加工槽14设置在底座12的顶部，所述动力装置3设置在加工槽14的远离底座12的一侧，所述动力装置3与加工槽14连接，所述钻头2安装在动力装置3上，还包括冷却机构和回收机构，所述冷却机构设置在动力装置3上，所述回收机构设置在底座12上；
通过动力装置3驱动钻头2升降和转动，通过冷却机构提高了冷却液的冷却效果，提高了数控机床的加工精度，通过回收机构实现了冷却液的回收利用，降低了数控机床的生产成本；
如图2所示，所述冷却机构包括支撑套管1、存储箱9、第四管道13、第一管道7、动力泵17、第三管道10、动力缸11和两个支撑组件，所述支撑套管1与钻头2同轴设置，两个支撑组件关于支撑套管1对称设置，所述支撑套管1通过两个支撑组件与动力装置3连接，所述存储箱9与底座12固定连接，所述动力缸11与钻头2垂直，所述动力缸11与底座12固定连接，所述动力缸11的一端通过第三管道10与存储箱9底端的一侧连通，所述动力泵17设置在存储箱9的底部，所述动力泵17安装在第三管道10的一端上，所述动力缸11的另一端通过第四管道13与支撑套管1的底端的一侧连通，所述存储箱9的顶端的一侧通过第一管道7与支撑套管1的底端的另一侧连通；
如图3-4所示，所述回收机构包括第二管道8、滤网16、收集槽18、螺旋桨21、驱动轴19、转盘15和至少两个敲击块20，所述加工槽14通过第二管道8与存储箱9的顶端连通，所述滤网16设置在存储箱9的内部的中部，所述滤网16的靠近第一管道7一侧的高度大于另一侧的高度，所述收集槽18设置在滤网16的远离第一管道7的一侧，所述驱动轴19与动力缸11同轴设置，所述动力缸11和存储箱9的相互靠近的一侧均设有安装孔，所述驱动轴19穿过两个安装孔，所述驱动轴19上设有两个安装轴承，所述驱动轴19通过两个安装轴承分别与动力缸11和存储箱9连接，所述螺旋桨21设置在动力缸11的内部的中部，所述螺旋桨21与驱动轴19的一端固定连接，所述转盘15安装在驱动轴19的另一端上，各敲击块20周向均匀设置在转盘15的外周上，所述转盘15与滤网16之间的最小距离小于敲击块20的厚度；
通过支撑组件提高了支撑套管1的稳定性，当钻头1进行钻孔的时候，通过支撑组件使支撑套管1与工件紧密抵靠，之后通过动力泵17提供动力，使存储箱9内部的冷却液依次通过第三管道10、动力缸11和第四管道13后注入支撑套管1的内部，使支撑套管1内部注入冷却液，之后多余的冷却液通过第一管道7回流到存储箱9的内部，在此过程中，通过控制注入支撑钛管1内部冷却液的流量，可以使支撑套管1内部始终处于被冷却液填充状态，通过支撑套管1内部的冷却液实现了对钻头1与工件接触点的全面覆盖，同时通过冷却液吸收钻头1与工件上的热量，提高了对工件和钻头1的散热效果，同时通过冷却液的循环流动将热量远远不断的带走，进一步提高了对工件和钻头1的散热效果，通过冷却液的阻力作用和支撑套管1的遮挡作用，降低了加工过程中产生的碎屑发生飞溅的几率，提高了数控机床的安全性，同时通过冷却液的流动可以将碎屑冲走，降低了碎屑堵塞在钻孔内部的几率，降低了钻头1发生卡死的几率，同时支撑套管1内部溢出的冷却液经过加工槽14回收后，通过第二管道8回流到存储箱9的内部,则通过滤网16对冷却液进行过滤，在冷却液流经动力缸11的时候，通过冷却液驱动螺旋桨21转动，在驱动轴19的传动作用下，通过螺旋桨21驱动转盘15转动，则通过转盘15敲击滤网16，使滤网16发生振动，则使滤网16上的碎屑沿着滤网16滑落到收集箱18的内部，减少了滤网16上碎屑的数量，降低了滤网16发生堵塞的几率，通过过滤后的冷却液存储到存储箱9的内部进行回收利用，降低饿了数控机床的生产成本。
作为优选，为了提高数控机床的自动化程度，所述底座12上设有中控箱，所述中控箱的内部设有PLC，所述中控箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏和各控制按键均与PLC电连接；
PLC即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制，操作人员通过控制按键发送控制信号给PLC，则通过PLC控制数控机床运行，同时通过显示屏可以显示数控机床的工作状态，则提高了数控机床的自动化程度。
如图2所示，所述支撑组件包括固定套管4、升降杆5、弹簧6、限位块22和接触开关23，所述固定套管4的轴线与钻头2的轴线平行，所述固定套管4与动力装置3固定连接，所述升降杆5与固定套管4同轴设置，所述升降杆5穿过固定套管4，所述升降杆5与固定套管4滑动连接，所述升降杆5的底端与支撑套管1固定连接，所述升降杆5的顶端与限位块22固定连接，所述接触开关23设置在固定套管4上，所述接触开关23与限位块22抵靠，所述弹簧6套设在升降杆5上，所述支撑套管1通过弹簧6与固定套管4固定连接，所述弹簧6处于压缩状态，所述接触开关23与PLC电连接；
在固定套管4的支撑作用下，通过升降杆5提高了支撑套管1的稳定性，通过限位块22降低了升降杆5从固定套管4的内部脱落的几率，提高了升降杆5的稳定性，当支撑套管1与工件抵靠的时候，则固定套管4沿着升降杆5下降，使限位块22与接触开关23分离，则通过接触开关23发送信号给PLC，通过PLC控制动力泵17运行，则可以将冷却液注入支撑套管1内部，同时通过弹簧6的弹力作用，使支撑套管1可以与工件紧密抵靠，提高了支撑套管1与工件之间的密封性能，同时通过支撑套管1实现了对工件的支撑加固功能，提高了工件的稳定性。
作为优选，为了提高升降杆5移动的顺畅度，所述升降杆5上涂有润滑脂；
通过润滑脂减小了升降杆5与固定套管4之间的摩擦力，提高了升降杆5移动的顺畅度。
作为优选，为了提高支撑套管1与工件之间的密封性能，所述支撑套管1的远离动力装置3的一端的四周上周向设置有橡胶圈；
通过橡胶圈减小了支撑套管1与工件之间的间隙，提高了支撑套管1与工件之间的密封性能。
作为优选，为了延长存储箱9的使用寿命，所述存储箱9的内壁上涂有防腐涂层；
通过防腐涂层减缓了存储箱9被腐蚀的速度，延长了存储箱9的使用寿命。
作为优选，为了提高存储箱9的散热性能，所述存储箱9的制作材料为铝合金；
由于铝合金具有较好的导热性能，提高了存储箱9的导热性能，提高了存储箱9内部冷却液的散热效率。
作为优选，为了提高滤网16的过滤效果，所述第二管道8与存储箱9的连接点位于存储箱9的顶部的靠近第一管道7的一侧；
当第二管道8与存储箱9的连接点位于存储箱9的顶部的靠近第一管道7的一侧时，第二管道8可以将回收的冷却液输送至滤网6的较高的一侧，延长了冷却液沿着滤网6流动的距离，延长了滤网6对冷却液的过滤时间，提高了滤网16的过滤效果。
作为优选，为了减轻滤网16的磨损，所述敲击块20为橡胶块；
由于橡胶较为柔软，减轻了滤网16的磨损。
作为优选，为了提高动力缸11和存储箱9的密封性能，所述驱动轴19上设有两个密封圈，所述驱动轴19通过两个密封圈分别与动力缸11和存储箱9密封连接；
通过密封圈减小了动力缸11和存储箱9与驱动轴19之间的间隙，提高了动力缸11和存储箱9的密封性能，降低了动力缸11和存储箱9发生漏液的几率。
当钻头1进行钻孔的时候，通过支撑组件使支撑套管1与工件紧密抵靠，之后通过动力泵17提供动力，使存储箱9内部的冷却液注入支撑套管1的内部，使支撑套管1内部注入冷却液，通过支撑套管1内部的冷却液实现了对钻头1与工件接触点的全面覆盖，同时通过冷却液吸收钻头1与工件上的热量，提高了对工件和钻头1的散热效果，同时支撑套管1内部溢出的冷却液经过加工槽14回收后，通过第二管道8回流到存储箱9的内部,则通过滤网16对冷却液进行过滤，在冷却液流经动力缸11的时候，通过冷却液驱动螺旋桨21转动，通过螺旋桨21驱动转盘15转动，则通过转盘15敲击滤网16，使滤网16发生振动，则使滤网16上的碎屑沿着滤网16滑落到收集箱18的内部，减少了滤网16上碎屑的数量，降低了滤网16发生堵塞的几率，通过过滤后的冷却液存储到存储箱9的内部进行回收利用。
与现有技术相比，该具有冷却液回收功能的高效型数控机床中，通过冷却机构提高了冷却液的冷却效果，提高了数控机床的加工精度，与现有冷却机构相比，该冷却机构通过支撑套管1将工件抵靠住，实现了对工件的支撑定位功能，进一步提高了数控机床的加工精度，不仅如此，通过回收机构实现了冷却液的回收利用，降低了数控机床的生产成本，与现有回收机构相比，该回收机构通过冷却液的流动提供动力，实现了能量的回收，提高了数控机床的节能性能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种具有冷却液回收功能的高效型数控机床，包括动力装置(3)、底座(12)、钻头(2)和加工槽(14)，所述加工槽(14)设置在底座(12)的顶部，所述动力装置(3)设置在加工槽(14)的远离底座(12)的一侧，所述动力装置(3)与加工槽(14)连接，所述钻头(2)安装在动力装置(3)上，其特征在于，还包括冷却机构和回收机构，所述冷却机构设置在动力装置(3)上，所述回收机构设置在底座(12)上；
所述冷却机构包括支撑套管(1)、存储箱(9)、第四管道(13)、第一管道(7)、动力泵(17)、第三管道(10)、动力缸(11)和两个支撑组件，所述支撑套管(1)与钻头(2)同轴设置，两个支撑组件关于支撑套管(1)对称设置，所述支撑套管(1)通过两个支撑组件与动力装置(3)连接，所述存储箱(9)与底座(12)固定连接，所述动力缸(11)与钻头(2)垂直，所述动力缸(11)与底座(12)固定连接，所述动力缸(11)的一端通过第三管道(10)与存储箱(9)底端的一侧连通，所述动力泵(17)设置在存储箱(9)的底部，所述动力泵(17)安装在第三管道(10)的一端上，所述动力缸(11)的另一端通过第四管道(13)与支撑套管(1)的底端的一侧连通，所述存储箱(9)的顶端的一侧通过第一管道(7)与支撑套管(1)的底端的另一侧连通；
所述回收机构包括第二管道(8)、滤网(16)、收集槽(18)、螺旋桨(21)、驱动轴(19)、转盘(15)和至少两个敲击块(20)，所述加工槽(14)通过第二管道(8)与存储箱(9)的顶端连通，所述滤网(16)设置在存储箱(9)的内部的中部，所述滤网(16)的靠近第一管道(7)一侧的高度大于另一侧的高度，所述收集槽(18)设置在滤网(16)的远离第一管道(7)的一侧，所述驱动轴(19)与动力缸(11)同轴设置，所述动力缸(11)和存储箱(9)的相互靠近的一侧均设有安装孔，所述驱动轴(19)穿过两个安装孔，所述驱动轴(19)上设有两个安装轴承，所述驱动轴(19)通过两个安装轴承分别与动力缸(11)和存储箱(9)连接，所述螺旋桨(21)设置在动力缸(11)的内部的中部，所述螺旋桨(21)与驱动轴(19)的一端固定连接，所述转盘(15)安装在驱动轴(19)的另一端上，各敲击块(20)周向均匀设置在转盘(15)的外周上，所述转盘(15)与滤网(16)之间的最小距离小于敲击块(20)的厚度。
2.如权利要求1所述的具有冷却液回收功能的高效型数控机床，其特征在于，所述底座(12)上设有中控箱，所述中控箱的内部设有PLC，所述中控箱上设有显示屏和至少两个控制按键，所述显示屏和各控制按键均与PLC电连接。
3.如权利要求1所述的具有冷却液回收功能的高效型数控机床，其特征在于，所述支撑组件包括固定套管(4)、升降杆(5)、弹簧(6)、限位块(22)和接触开关(23)，所述固定套管(4)的轴线与钻头(2)的轴线平行，所述固定套管(4)与动力装置(3)固定连接，所述升降杆(5)与固定套管(4)同轴设置，所述升降杆(5)穿过固定套管(4)，所述升降杆(5)与固定套管(4)滑动连接，所述升降杆(5)的底端与支撑套管(1)固定连接，所述升降杆(5)的顶端与限位块(22)固定连接，所述接触开关(23)设置在固定套管(4)上，所述接触开关(23)与限位块(22)抵靠，所述弹簧(6)套设在升降杆(5)上，所述支撑套管(1)通过弹簧(6)与固定套管(4)固定连接，所述弹簧(6)处于压缩状态，所述接触开关(23)与PLC电连接。
4.如权利要求3所述的具有冷却液回收功能的高效型数控机床，其特征在于，所述升降杆(5)上涂有润滑脂。
5.如权利要求1所述的具有冷却液回收功能的高效型数控机床，其特征在于，所述支撑套管(1)的远离动力装置(3)的一端的四周上周向设置有橡胶圈。
6.如权利要求1所述的具有冷却液回收功能的高效型数控机床，其特征在于，所述存储箱(9)的内壁上涂有防腐涂层。
7.如权利要求1所述的具有冷却液回收功能的高效型数控机床，其特征在于，所述存储箱(9)的制作材料为铝合金。
8.如权利要求1所述的具有冷却液回收功能的高效型数控机床，其特征在于，所述第二管道(8)与存储箱(9)的连接点位于存储箱(9)的顶部的靠近第一管道(7)的一侧。
9.如权利要求1所述的具有冷却液回收功能的高效型数控机床，其特征在于，所述敲击块(20)为橡胶块。
10.如权利要求1所述的具有冷却液回收功能的高效型数控机床，其特征在于，所述驱动轴(19)上设有两个密封圈，所述驱动轴(19)通过两个密封圈分别与动力缸(11)和存储箱(9)密封连接。
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