CN111318920A - 一种用于数控铣床的多级冷却循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，包括铣床本体、一级冷却装置和二级冷却装置，铣床本体上具有一工作台，工作台上设置有一夹持机构，夹持机构上设置有一定位件，该定位件上设置有第一通孔，第一通孔的一端连接有密封罩以形成一密封腔，所述一级冷却装置包括冷却液储箱、第一动力装置和第二动力装置，所述第一动力装置用于将冷却液储箱中的冷却液输送至密封腔中，所述第二动力装置用于将密封腔中的空气抽出，本发明能够同时对铣刀、工作台以及定位件进行冷却，进行多级冷却。

Description

一种用于数控铣床的多级冷却循环装置
技术领域
本发明涉及数控铣床冷却设备领域，具体涉及一种用于数控铣床的多级冷却循环装置。
背景技术
随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品日趋精密复杂，且需求频繁改型，特别是在宇航、造船、军事等领域所需的机械零件，精度要求高，形状复杂，批量小。加工这类产品需要经常改装或调整设备，普通机床或专用化程度高的自动化机床已不能适应这些要求。为了解决上述问题，一种新型的机床-数控机床应运而生。加工过程中，由于刀具和工件的摩擦，加工区域会产生大量的热，若这些热量未及时散发，刀具和工件会受到损伤，不仅会降低刀具的使用寿命，还会影响工件的加工精度和表面粗糙度，由此机床刀具冷却系统的冷却效果对工件加工质量、加工效率以及刀具的使用寿命等具有决定性的意义。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种用于数控铣床的多级冷却循环装置。
本发明的技术解决方案如下：
一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，包括铣床本体、一级冷却装置和二级冷却装置，铣床本体上具有一工作台，工作台上设置有一夹持机构，夹持机构上设置有一定位件，该定位件上设置有第一通孔，第一通孔的一端连接有密封罩以形成一密封腔，所述一级冷却装置包括冷却液储箱、第一动力装置和第二动力装置，所述第一动力装置用于将冷却液储箱中的冷却液输送至密封腔中，所述第二动力装置用于将密封腔中的空气抽出。
优选地，所述铣床本体上具有一主轴箱，所述二级冷却装置包括位于主轴箱内的冷却空腔和与冷却空腔连通的高压喷头，所述高压喷头朝向所述主轴箱上的铣刀，所述第一动力装置还用于将所述冷却液储箱中的冷却液输送经冷却空腔至高压喷头。
优选地，所述定位件为一H型的定位块，该定位块上设置有若干定位柱，定位柱内设有与所述第一通孔连通的第二通孔。
优选地，所述定位块上还设置有回流孔，所述回流孔与所述密封腔连通。
优选地，所述回流孔和第二通孔上设置有密封垫。
优选地，所述定位板的内表面还设置有磁性件。
优选地，还包括有三级冷却装置，所述三级冷却装置包括设置于工作台内的若干冷却通道，所述冷却通道倾斜设置于所述工作台内。
优选地，所述冷却通道通过散热管道与所述冷却液储箱连通，所述散热管道包括管道主体，管道主体上设置有交错分布的散热端面。
优选地，所述散热端面位于所述管道主体的侧壁以与其内的腔体形成散热腔，所述散热腔沿冷却液流动方向向外扩张。
优选地，所述散热端面设有贯穿其壁的散热件以将散热腔的热量传输至外。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，第一动力装置将冷却液储箱中的冷却液输入至密封腔内，随着在密封腔内的冷却液面上升，逐步对定位件进行冷却，然后随着第一通孔溢出进行冷却，同时通过对第一动力装置和第二动力装置的切换使用，还能够对工件进行吸附定位。
(2)本发明的一种数控铣床的多级冷却循环装置，通过设置二级冷却装置对主轴箱和铣刀进行冷却，通过设置三级冷却装置，对工作台进行进一步冷却，对铣床进行多级冷却，冷却效果优异，铣床使用寿命延长。
(3)本发明的一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，通过在定位块上设置回流孔，还能够结合第一冷却装置，对加工屑进行除尘清扫，同时通过设置的磁性件，能够对一些磁性加工屑进行吸附，还能够避免杂质进入冷却液储箱中，起到冷却液能够循环使用。
(4)本发明的一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，在循环管道上设置散热端面，当正在循环冷却的冷却液流经该处时，一方面流速有一定的减缓，而且流速是逐步减缓，保证流速的同时，让需要散热的冷却液在该处有适当的时间停留以将冷却液的温度与散热端面接触散热，同时结合散热件迅速地将冷却液温度传导至外界，进一步提高散热效果。
附图说明
图1是本发明优选实施例的立体结构示意图；
图2是本发明优选实施例一级冷却机构的结构示意图；
图3是本发明优选实施例中二级冷却机构的结构示意图；
图4是本发明优选实施例中主轴箱的剖视示意图；
图5是本发明优选实施例中循环管道的结构示意图；
图中，100-铣床本体，101-工作台，1011-冷却通道，102-主轴箱，1021-电机，103-铣刀，200-一级冷却装置，201-定位块，202-定位柱，203-磁性件，204-第二通孔，205-第一通孔，206-密封腔，207-第二动力装置，208-冷却液储箱，209-污水箱，210-回流孔，300-二级冷却装置，301-散热管道，302-高压喷头，303-冷却空腔，400-管道本体，501-散热端面，502-散热件。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图5，本发明的优选实施例：
一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，包括铣床本体100、一级冷却装置200和二级冷却装置300，铣床本体上具有一工作台101，工作台101上设置有一夹持机构，夹持机构上设置有一定位件，该定位件上设置有第一通孔205，第一通孔205的一端连接有密封罩以形成一密封腔206，所述一级冷却装置200包括冷却液储箱208、第一动力装置和第二动力装置207，所述第一动力装置用于将冷却液储箱208中的冷却液输送至密封腔206中，所述第二动力装置用于将密封腔206中的空气抽出。具体应用时，本实施例中的第一动力装置可以是抽液泵，第二动力装置207可以是真空泵，即水泵的进水口与冷却液储箱208连通，出水口与密封腔206连通，真空泵与密封腔206连通，密封腔206还连通有污水箱209，第一动力装置将冷却液储箱208中的冷却液输入至密封腔206内，随着在密封腔206内的冷却液面上升，逐步对定位件进行冷却，然后随着第一通孔205溢出对其进行冷却，同时通过对第一动力装置和第二动力装置的切换使用，如在加工时，可以使用真空泵，使用真空吸附将加工件进行定位。
作为本发明的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：
铣床本体上具有一主轴箱102，二级冷却装置包括位于主轴箱102内的冷却空腔303和与冷却空腔303连通的高压喷头302，所述高压喷头302朝向所述主轴箱102上的铣刀103，第一动力装置还用于将所述冷却液储箱208中的冷却液输送经冷却空腔303至高压喷头302，具体应用时，冷却空腔303通过循环管道与抽液泵连接，在加工过程中，不仅仅能够对铣刀103及时冷却，还能够对主轴箱102内的电机1021进行冷却，同时由于冷却空腔303的设置，还一定程度上减少了噪音，进一步优化工作环境。
定位件为一H型的定位块201，该定位块201上设置有若干定位柱202，定位柱202内设有与所述第一通孔205连通的第二通孔204，便于对不同加工件的定位，第一通孔205与第二通孔204相连通，当加工件置于定位柱202上时，使用真空泵抽真空，便于吸附定位，切换至抽液泵输出冷却液时，冷却液除了能够对定位件进行冷却，还能对加工件进行冷却，及时地对受热过高的加工件冷却，方便快捷。
定位块201上还设置有回流孔210，回流孔210与密封腔206连通，设置的回流孔210，一方面及时将冷却后的冷却液回流至冷却液储箱208中，另一方面也可以及时将清理定位件的污水回流至污水箱209中。
回流孔210和第二通孔204上设置有密封垫，不使用时，具有防尘效果。
定位板的内表面还设置有磁性件203，具体地，可以是电磁铁，方便根据不同材质的加工件进行选择性使用，该设置可以吸附回收磁性加工屑，避免堵塞管道，影响设备的寿命。
还包括有三级冷却装置，三级冷却装置包括设置于工作台101内的若干冷却通道1011，冷却通道1011倾斜设置于工作台101内，该设置还能对工作台101进行及时冷却，具体应用时，夹持机构定位于该工作台101上。
冷却通道1011通过散热管道301与冷却液储箱208连通，散热管道301包括管道主体400，管道主体400上设置有交错分布的散热端面501。
散热端面501位于管道主体400的侧壁以与其内的腔体形成散热腔，散热腔沿冷却液流动方向向外扩张，具体地，以管道主体400的侧壁上的一点为中心的向外呈扇形状扩张；散热端面501设有贯穿其壁的散热件502，其位于散热端面最大斜边上，具体应用时，散热件502为超导热管，超导热管上还设置有散热翅。
在循环管道400上设置散热端面501，当正在循环冷却的冷却液流经该处时，一方面流速有一定的减缓，而且流速是逐步减缓，保证流速的同时，让需要散热的冷却液在该处有适当的时间停留以将冷却液的温度与散热端面501接触散热，同时结合散热件502迅速地将冷却液温度传导至外界，进一步提高散热效果，从而使得冷却液及时降温，进一步提高冷却效果。
本发明的铣床本体还包括一检测模块，该检测模块包括百分表和粗糙度传感器，百分表、粗糙度传感器与铣床的控制系统电连接控制，百分表，可以是数显的也可以是指针型，通过加工时，可以初步判断出被加工表面或者铣刀刀头的粗糙度，若粗糙度较大，百分表的数显值较大，或者指针型的摆动幅度较大，工作人员能够及时降低铣刀的进刀速度，初步判断后，可以使用粗糙度传感器对铣刀进行检测，若铣刀粗糙度在合理范围内，工作人员需要对设备其他地方进行检修。
上述的数控铣床的多级冷却循环装置的运行方法，包括以下步骤：将H型的定位块安装在工作台101上，将加工件定位在定位柱202上，启动第二动力装置，进行吸附定位，加工过程中需要冷却时，启动第一动力装置，可以选择性地将冷却液相应地输送至冷却空腔303和冷却通道1011内进行循环冷却，在循环冷却过程中，流经循环管道的冷却液，能够迅速地与外界交换热量，冷却效果更优，在加工过程后对定位件或加工件进行冷却时，先停止第二动力装置，然后将冷却液输入密封腔206内缓慢上升至第一通孔205内，对加工件缓慢冷却，然后打开回流孔210上的密封垫，回流孔210上溢出的冷却液对定位件进行冷却，而且有磁性的加工屑被磁性件吸附，冷却结束后，停止第一动力装置的运行，定位块上的冷却液回流至污水箱中，本发明能够多级冷却，使得铣床冷却效果优异。
在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
以上所述仅为本发明的优先实施方式，只要以基本相同手段实现本发明目的的技术方案都属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，其特征在于，包括铣床本体(100)、一级冷却装置(200)和二级冷却装置(300)，铣床本体上具有一工作台(101)，工作台(101)上设置有一夹持机构，夹持机构上设置有一定位件，该定位件上设置有第一通孔(205)，第一通孔(205)的一端连接有密封罩以形成一密封腔(206)，所述一级冷却装置(200)包括冷却液储箱(208)、第一动力装置和第二动力装置(207)，所述第一动力装置用于将冷却液储箱(208)中的冷却液输送至密封腔(206)中，所述第二动力装置用于将密封腔(206)中的空气抽出。
2.根据权利要求1所述的一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，其特征在于，所述铣床本体上具有一主轴箱(102)，所述二级冷却装置包括位于主轴箱(102)内的冷却空腔(303)和与冷却空腔(303)连通的高压喷头(302)，所述高压喷头(302)朝向所述主轴箱(102)上的铣刀(103)，所述第一动力装置还用于将所述冷却液储箱(208)中的冷却液输送经冷却空腔(303)至高压喷头(302)。
3.根据权利要求1所述的一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，其特征在于，所述定位件为一H型的定位块(201)，该定位块(201)上设置有若干定位柱(202)，定位柱(202)内设有与所述第一通孔(205)连通的第二通孔(204)。
4.根据权利要求3所述的一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，其特征在于，所述定位块(201)上还设置有回流孔(210)，所述回流孔(210)与所述密封腔(206)连通。
5.根据权利要求4所述的一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，其特征在于，所述回流孔(210)和第二通孔(204)上设置有密封垫。
6.根据权利要求3所述的一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，其特征在于，所述定位板的内表面还设置有磁性件(203)。
7.根据权利要求1所述的一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，其特征在于，还包括有三级冷却装置，所述三级冷却装置包括设置于工作台(101)内的若干冷却通道(1011)，所述冷却通道(1011)倾斜设置于所述工作台(101)内。
8.根据权利要求1所述的一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，其特征在于，所述冷却通道(1011)通过散热管道(301)与所述冷却液储箱(208)连通，所述散热管道(301)包括管道主体(400)，管道主体(400)上设置有交错分布的散热端面(501)。
9.根据权利要求1所述的一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，其特征在于，所述散热端面(501)位于所述管道主体(400)的侧壁以与其内的腔体形成散热腔，所述散热腔沿冷却液流动方向向外扩张。
10.根据权利要求1所述的一种用于数控铣床的多级冷却循环装置，其特征在于，所述散热端面(501)设有贯穿其壁的散热件(502)以将散热腔的热量传输至外。
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