CN111590381A - 一种数控机床的气幕发生装置及数控机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数控机床的气幕发生装置及数控机床，属于环保制造及降尘降雾技术领域。气幕发生装置包括套接在机床主轴末端的喷嘴，喷嘴包括：环形本体，为中空设置，其空腔用于储存或暂缓气体，环形本体的底端设有出气缝；固定机构，设置在环形本体的顶部，并连接机床主轴末端；进气口，连通环形本体的空腔，并与高压气源的输出管道相连，将高压气体输入空腔内。通过固定机构与机床主轴相适配，出气缝自环形本体的底端吹出形成空心气幕屏障，对于容易被空气携带走的呼吸性粉尘和切削冷却液在加工过程中产生的水雾或油雾进行物理沉降。

Description

一种数控机床的气幕发生装置及数控机床
技术领域
本发明涉及环保制造及降尘降雾技术领域，具体地说，涉及一种数控机床的气幕发生装置及数控机床。
背景技术
随着国内实践教育的普及以及DIY爱好者的日益增多，小型数控机床的应用领域不断增多，使用比率也不断上升，而加工过程中必然会出现粉尘碎屑，一旦扩散，将有害操作者自身的健康，更不利于后续的清理工作。
目前主要应用的是机床冷却喷雾器，通过喷射水雾来实现降尘降温的目的。如公告号为CN210147643U的专利文献公开的一种冷却机床喷雾器，包括喷雾器主体，喷雾器主体的右侧固定连接有气接入口，喷雾器主体的右侧固定连接有切削液接入口，喷雾器主体的顶部同时活动连接有切削液调节阀和气体调节阀，输气管的左侧螺纹连接有喷头外套。该冷却机床喷雾器通过气体接入口与切削液接入口的注入，将气体导流至间隙槽，之后向外喷出，将流出在液体出嘴口的切削液，通过气体压强将液体喷散至雾状，喷抹在所加工的工件上。再如公告号为CN 206084589 U的专利文献公开的机床冷却喷雾器，包括基座，基座上设置有与气源衔接的气源安装口、与冷却液源衔接的液源安装口及将冷却液及气体进行喷射的喷射管道，喷射管道与基座衔接的另一端设置有喷头，喷射管道包括万向竹节管及沿长度方向穿设于万向竹节管内的内管，内管与液源安装口相联通用于输送冷却液，万向竹节管内沿长度方向穿设有套设于内管的中管，中管与内管之间的空间与气源安装口相联通用于输送气体，中管两端的外周面设置有与万向竹节管内周面密封配合的密封圈。
以上现有的机床喷雾器，使用过程中需要人为调整喷头位置，难以将产生的粉尘完全沉降，极易产生二次扬尘和飞溅，且需要配置相应的污水处理槽来将产生的污水排掉，这无疑增加了加工成本与操作的复杂度，加上有些加工过程需要避免水的干扰，那么这种方法就不能适用，这也使得这种降尘方式没有真正得到普及。
而相比之下，气动降尘方式可围绕加工的中心形成多层空心圆锥形气幕屏障，将产生的粉尘完全阻隔在其中，降低其对周围空气的污染，且不产生污水，方便后续的清理操作。
目前气动降尘的方法主要应用于煤矿等大型综掘工作面中，其相关设备过于庞大，显然不适用于小型加工过程，相关的降尘方法也有一定区别。因此，设计出适用于数控机床的降尘降雾方法及装置显得尤为重要，对于提高加工流程的效率，保障操作人员的身体健康都具有重要的现实意义和实用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种数控机床的气幕发生装置及数控机床，用以解决现有技术存在的操作复杂、降尘降雾效果不佳等问题。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供的数控机床的气幕发生装置包括套接在机床主轴末端的喷嘴，所述喷嘴包括：
环形本体，为中空设置，其空腔用于储存或暂缓气体，所述环形本体的底端设有出气缝；
固定机构，设置在所述环形本体的顶部，并连接所述机床主轴末端；
进气口，连通所述环形本体的空腔，并与高压气源的输出管道相连，将高压气体输入空腔内。
上述技术方案中，通过固定机构与机床主轴相适配，出气缝自环形本体的底端吹出形成空心气幕屏障，对于容易被空气携带走的呼吸性粉尘和切削冷却液在加工过程中产生的水雾或油雾进行物理沉降。出气缝宽度在0.3～1毫米左右，可喷出平稳的气流，且出气缝的宽度小于空腔的宽度，从出气缝喷出的高速气流形成密实薄壁风幕，阻碍内部加工粉尘碎屑飞出。当空气在正常的粘度和温度、气压等条件下，可以让气流在吹出后不会发生紊乱，保持平稳。抱箍环状喷嘴底部出气缝喷出气流形成的气幕为透明，操作者仍可以清晰地看到其中的加工情况。可适用于各类数控铣床，或者加工中心，可以根据机床设备不同调整固定方式和降尘范围。
可选地，在一个实施例中，所述的固定机构为一环状的抱箍，所述抱箍包括抱锁部和对所述抱锁部进行收紧的锁持件。
可选地，在一个实施例中，所述的抱锁部的中部与所述环形本体的顶部相连，两端可自由收缩，且两端之间具有调节间隙。
可选地，在一个实施例中，所述的抱锁部的两端各自设有安装板，两安装板之间具有调节间隙。
可选地，在一个实施例中，所述的锁持件为螺栓，所述的安装板上设有与所述螺栓配合的螺栓孔。通过螺栓固定在机床主轴上，可方便调整位置和快速拆卸。
可选地，在一个实施例中，所述的环状抱箍与所述的环形本体通过一体制造成型。
可选地，在一个实施例中，所述的进气口设置在所述的抱锁部与所述环形本体相连的部分的顶部，在所述抱锁部内设有垂直向下的通道，连通所述环形本体的空腔。
可选地，在一个实施例中，所述的出气缝包括内外两个，可形成双层气幕。多层气幕配合加工平台上的水槽使用，能够有效将沉降的粉尘和液雾溶解吸附，避免二次扬尘和飞溅。
可选地，在一个实施例中，所述的环形本体的底端设有向外延伸的喷气边缘，所述的出气缝向外倾斜设置在所述喷气边缘内。使底部出风缝形成均匀高速的喇叭口形密闭风幕屏障。
第二方面，本发明提供的数控机床，包括机床本体和电主轴，所述电主轴的末端安装有以上所述的气幕发生装置，所述气幕发生装置在所述电主轴的末端周围形成气幕屏障。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
本发明的数控机床及其气幕发生装置可以实现充分的降尘降雾，同时配合加工平台上的水槽使用，能够将沉降的粉尘和液雾溶解吸附，避免二次扬尘和飞溅，操作方便可靠，降尘降雾率高。
附图说明
图1为本发明实施例的；
图2为本发明实施例中
图3为本发明实施例中。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
实施例
参见图1至图3，本实施例的数控机床包括机床本体100和电主轴200，电主轴200的末端安装有气幕发生装置300，气幕发生装置300在电主轴200的末端周围形成双层空心圆锥形的气幕屏障400。
本实施例中，气幕发生装置300包括套接在电主轴200末端的喷嘴，该喷嘴包括：环形本体301、固定机构和进气口302，环形本体301和固定机构为一体制造成型，环形本体301为中空设置，其空腔3011用于储存或暂缓气体，进气口302连通至该空腔3011内，并与高压气源的输出管道相连，将高压气体输入空腔3011内。环形本体301的底端设有出气缝3012。
固定机构为一环状的抱箍303，抱箍303包括抱锁部和对抱锁部进行收紧的锁持件。抱锁部的中部与环形本体301的顶部相连，两端可自由收缩，且两端各自设有安装板3031，两安装板3031之间具有调节间隙。本实施例的锁持件为螺栓，安装板3031上设有与螺栓配合的螺栓孔3032。
进气口302设置在抱锁部与环形本体301相连的部分的顶部，在抱锁部内设有垂直向下的通道3013，连通环形本体301的空腔3011。
环形本体301的底端设有向外延伸的喷气边缘3014，两个内外设置的出气缝3012向外倾斜设置在喷气边缘3014内。
出气缝3012自环形本体301的底端吹出形成双层空心锥形的气幕屏障，对于容易被空气携带走的呼吸性粉尘和切削冷却液在加工过程中产生的水雾或油雾进行物理沉降。本实施例中，出气缝3012宽度在0.3～1毫米左右，可喷出平稳的气流，且出气缝3012的宽度小于空腔3011的宽度，从出气缝3012喷出的高速气流形成密实薄壁风幕，阻碍内部加工粉尘碎屑飞出。当空气在正常的粘度和温度、气压等条件下，可以让气流在吹出后不会发生紊乱，保持平稳。抱箍环状喷嘴底部出气缝喷出气流形成的气幕为透明，操作者仍可以清晰地看到其中的加工情况。可适用于各类数控铣床，或者加工中心，可以根据机床设备不同调整固定方式和降尘范围。

Claims (10)

1.一种数控机床的气幕发生装置，其特征在于，包括套接在机床主轴末端的喷嘴，所述喷嘴包括：
环形本体，为中空设置，其空腔用于储存或暂缓气体，所述环形本体的底端设有出气缝；
固定机构，设置在所述环形本体的顶部，并连接所述机床主轴末端；
进气口，连通所述环形本体的空腔，并与高压气源的输出管道相连，将高压气体输入空腔内。
2.根据权利要求1所述的气幕发生装置，其特征在于，所述的固定机构为一环状的抱箍，所述抱箍包括抱锁部和对所述抱锁部进行收紧的锁持件。
3.根据权利要求2所述的气幕发生装置，其特征在于，所述的抱锁部的中部与所述环形本体的顶部相连，两端可自由收缩，且两端之间具有调节间隙。
4.根据权利要求3所述的气幕发生装置，其特征在于，所述的抱锁部的两端各自设有安装板，两安装板之间具有调节间隙。
5.根据权利要求4所述的气幕发生装置，其特征在于，所述的锁持件为螺栓，所述的安装板上设有与所述螺栓配合的螺栓孔。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的气幕发生装置，其特征在于，所述的环状抱箍与所述的环形本体通过一体制造成型。
7.根据权利要求6所述的气幕发生装置，其特征在于，所述的进气口设置在所述的抱锁部与所述环形本体相连的部分的顶部，在所述抱锁部内设有垂直向下的通道，连通所述环形本体的空腔。
8.根据权利要求1所述的气幕发生装置，其特征在于，所述的出气缝包括内外两个，可形成双层气幕。
9.根据权利要求1所述的气幕发生装置，其特征在于，所述的环形本体的底端设有向外延伸的喷气边缘，所述的出气缝向外倾斜设置在所述喷气边缘内。
10.一种数控机床，包括机床本体和电主轴，其特征在于，所述电主轴的末端安装有权利要求1至9中任一权利要求所述的气幕发生装置，所述气幕发生装置在所述电主轴的末端周围形成气幕屏障。
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