CN112207611B - 一种加工中心智能冷却除屑装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于加工中心冷却除屑技术领域，尤其涉及一种加工中心智能冷却除屑装置，它包括底座除屑机构、工件除屑机构，本发明中通过控制摆臂壳在对应一侧的斜侧壁上往复摆动，在摆动过程中将对应侧斜壁上所黏附的废屑吸附在磁性吸块上，然后摆动到对应一侧的排屑槽上侧，排到对应一侧的排屑槽内，通过螺旋片传输到加工中心的外侧。本发明中在加工过程中，切削液通过安装在环形壳下侧的第一喷嘴喷出，对工作中的刀具和工件上正要切割的区域进行冷却冲击，通过冲击对刀具和工件上正要切割的区域进行除屑；防止废屑缠绕在刀具和工件上，出现打刀和刮伤工件的现象。

Description

一种加工中心智能冷却除屑装置

所属技术领域

本发明属于加工中心冷却除屑技术领域，尤其涉及一种加工中心智能冷却除屑装置。

背景技术

加工中心在加工工件的时候，加工出的铁屑有时会缠绕在刀头或者工件表面上，在继续切割过程中造成打刀；目前利用冷却液在冲击刀具和工件进行冷却的同时进行除屑，而冷却液的喷头设计时没有专门除屑的设计，除屑效果不佳；冷却液在冷却刀具和工件的时候会飞溅到加工中心加工室的壁面上，因冷却液具有一定的黏附性，铁屑在加工过程中掉落到壁面上后会粘在壁面上，不易清理。

本发明设计一种加工中心智能冷却除屑装置解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种加工中心智能冷却除屑装置，它是采用以下技术方案来实现的。

一种加工中心智能冷却除屑装置，它包括底座除屑机构、工件除屑机构，其中两个底座除屑机构对称的安装在加工中心壳体内底座上端的两斜侧壁上；工件除屑机构安装在刀具执行模块上。

上述底座除屑机构包括摆臂除屑机构和刮除机构。

上述工件除屑机构包括环形壳、轨迹清除机构、第二电机，其中环形壳旋转安装在刀具执行模块上，环形壳与切削液箱体通过水管连接；环形壳的下端周向均匀的安装有多个朝向刀具下端的可调角度的第一喷嘴；环形壳的一侧固定安装轨迹清除机构，所述轨迹清除机构通过水管与切削液箱体连接；第二电机固定安装在刀具执行模块上，加工中心的控制中心通过计算，控制第二电机工作，使得第二电机通过齿轮传动控制轨迹清除机构旋转，使刀轴轴线在水平面的投影点与其将要加工轨迹点在水平面的投影点的连线，在轨迹清除机构竖直的中心面上。

作为本技术的进一步改进，上述摆臂除屑机构包括第一电机、摆臂壳、复位弹簧、安装板、磁性吸块、触发杆、触发三角块，其中摆臂壳的一端旋转安装在底座上端对应斜侧壁的上侧，且摆臂壳与对应斜侧壁相互平行；摆臂壳的摆动中心与底座上对应一侧所开的排屑槽的中心竖直方向共线；所述摆臂壳的内侧上下滑动安装有安装板，安装板与摆臂壳内上端面之间均匀的安装有多个复位弹簧；所述安装板的下侧均匀的固定安装有多个磁性吸块；安装板远离摆臂壳摆动中心的一端对称的安装有两个L形状的触发杆；两个触发三角块对车的安装在对应排屑槽的两端，且两个触发三角块与两个触发杆一一对应分别配合；电机安装在底座内，电机通过连杆机构控制摆臂壳往复摆动。

上述刮除机构包括摆板、刮板、安装转轴、回位弹簧，其中安装转轴旋转安装在摆臂壳的上侧，多个U形状的摆板均匀的旋转安装在安装转轴上，每个摆板与安装转轴之间均连接安装有两个回位弹簧；两个刮板沿着安装转轴轴线方向对称的安装在摆板的两侧；摆臂壳摆动通过齿轮传动驱动安装转轴旋转。

上述底座的两斜侧壁的内侧分别开有一个安装槽，两个所述安装槽的下侧均开有一个安装腔；两个第一电机分别固定安装在两个安装腔内，两个连杆机构安装在两个安装槽内；两斜侧壁的下端均安装有一个安装壳，所述安装壳与对应一侧的安装槽相通；两个固定轴分别固定安装在两个安装壳上，两个摆臂壳的一端分别旋转安装在两个固定轴的上端。

作为本技术的进一步改进，上述连杆机构包括曲柄、第一摇杆、第二摇杆、第一转轴，其中曲柄的一端固定安装在第一电机的输出轴上，且位于对应的安装槽内，第一摇杆的一端铰接安装在曲柄的另一端，第一转轴旋转安装在对应的安装槽内，第二摇杆的一端铰接安装在第一转轴上，第二摇杆的另一端与第一摇杆的另一端铰接连接。

上述两个连杆机构中的两个第一转轴上分别固定安装有一个第一齿轮，两个第二齿轮分别旋转安装在两个第一转轴的下端，且两个第二齿轮分别位于两个安装壳内；两个第二齿轮与两个第一齿轮一一对应分别啮合；两个摆臂壳安装在固定轴上的一端分别通过一个连接套与对应一侧的第二齿轮固定连接。

作为本技术的进一步改进，上述两个固定轴的上端分别固定安装有一个第十四齿轮，两个第三齿轮分别安装在两个刮除机构中的两个安装转轴上，且两个第三齿轮与两个第十四齿轮一一对应分别配合；两个第三齿轮上具有缺齿。

上述两个摆臂壳的上端分别固定安装有一个对对应的第十四齿轮和第三齿轮起到保护作用的防护壳。

作为本技术的进一步改进，上述两个安装转轴上分别沿着轴线均匀的安装有多个第一弹簧安装板，每个刮板的中间位置上均具有一个环形槽，环形槽的内圆面上均安装有两个第二弹簧安装板；安装在每个刮板和安装转轴之间的两个回位弹簧，其一端分别固定安装在对应第一弹簧安装板的两侧，另一端分别固定安装在对应的两个第二弹簧安装板上。

作为本技术的进一步改进，上述环形壳上端的外圆面上安装有齿圈，第四齿轮固定安装在第二电机的输出轴上，第四齿轮与齿圈啮合。

作为本技术的进一步改进，上述轨迹清除机构包括弧形壳、进水壳、分流壳体、第一连接水管、第二喷嘴、第二转轴、涡轮、旋转圆盘、第二连接水管、底盘，其中弧形壳的下端为开口端，弧形壳固定安装在环形壳的外圆面上；分流壳体内具有四个均匀分布的水腔，每个水腔的下侧均均匀的安装有多个第二喷嘴；分流壳体固定安装在弧形壳内的下端；进水壳的上端开有进水口，进水壳固定安装在弧形壳的上侧，进水壳上所开的进水口通过水管与切削液箱体连接；第二转轴旋转安装在进水壳内，涡轮固定安装在第二转轴上，旋转圆盘上开有第一水孔，旋转圆盘固定安装在第二转轴的下端；底盘上开有四个均匀分布的第二水孔，底盘固定安装在进水壳内，且位于旋转圆盘的下侧，底盘与旋转圆盘紧贴；底盘上所开的四个第二水孔与旋转圆盘上所开的第一水孔配合，第一水孔的直径大于第二水孔的直径；底盘的下侧位于四个第二水孔处安装有四个第二连接水管，四个第二连接水管和四个第一连接水管分别通过水管一一对应连接。

作为本技术的进一步改进，上述进水壳的外圆面上固定安装有方形壳，方形壳与进水壳相通。

轨迹清除机构包括弧形壳、进水壳、分流壳体、第一连接水管、第二喷嘴、第二转轴、涡轮、旋转圆盘、第二连接水管、底盘，其中弧形壳的下端为开口端，弧形壳固定安装在环形壳的外圆面上；分流壳体内具有四个均匀分布的水腔，每个水腔的下侧均均匀的安装有多个第二喷嘴；分流壳体固定安装在弧形壳内的下端；进水壳的上端开有进水口，进水壳固定安装在弧形壳的上侧，进水壳上所开的进水口通过水管与切削液箱体连接；第三转轴旋转安装在进水壳内，涡轮固定安装在第三转轴上；第四转轴旋转安装在进水壳内；旋转圆盘上开有第一水孔，旋转圆盘固定安装在第四转轴上；第四转轴与第三转轴之间通过调节机构连接；底盘上开有四个均匀分布的第二水孔，底盘固定安装在进水壳内，且位于旋转圆盘的下侧，底盘与旋转圆盘紧贴；底盘上所开的四个第二水孔与旋转圆盘上所开的第一水孔配合，第一水孔的直径大于第二水孔的直径；底盘的下侧位于四个第二水孔处安装有四个第二连接水管，四个第二连接水管和四个第一连接水管分别通过水管一一对应连接；上述调节机构包括方形壳、第三转轴、第四转轴、第五齿轮、第六齿轮、第五转轴、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮、第十齿轮、第十一齿轮、第十二齿轮、第六转轴、第十三齿轮、第七转轴、第八转轴、转轮、安装杆、驱动杆、槽轮，其中第五齿轮固定安装在第三转轴上，第六齿轮旋转安装在进水壳内，第六齿轮与第五齿轮啮合；第五转轴旋转安装在进水壳内，第七齿轮固定安装在第五转轴上，第七齿轮与第六齿轮啮合；第八齿轮固定安装在第五转轴上；第八转轴旋转安装在方形壳内，第九齿轮固定安装在第八转轴的一端，且第九齿轮与第八齿轮啮合；转轮上具有弧形缺口，转轮固定安装在第八转轴上；驱动杆通过安装杆安装在第八转轴的另一端，第七转轴旋转安装在方形壳内，槽轮上周向均匀的开有四个圆形槽，四个圆形槽之间的四个端面上开有四个驱动槽；槽轮固定安装在第七转轴上，槽轮上的驱动槽与驱动杆配合，槽轮上的四个圆形槽与转轮配合；转轮上的弧形槽与槽轮配合；第十三齿轮固定安装在第七转轴上；第六转轴旋转安装在方形壳内，第十一齿轮固定安装在第六转轴上，且第十一齿轮与第十三齿轮啮合；第十二齿轮固定安装在第六转轴上；第十齿轮旋转安装在进水壳内，且第十齿轮与第十二齿轮啮合；第十五齿轮固定安装在第四转轴上，第十五齿轮与第十齿轮啮合。

作为本技术的进一步改进，上述底盘上所开的四个第二水孔的上端均具有锥形口。

作为本技术的进一步改进，上述回位弹簧为压缩弹簧，复位弹簧为压缩弹簧。

相对于传统的加工中心冷却除屑技术，本发明设计的有益效果如下：

1、本发明中通过控制摆臂壳在对应一侧的斜侧壁上往复摆动，在摆动过程中将对应侧斜壁上所黏附的废屑吸附在磁性吸块上，然后摆动到对应一侧的排屑槽上侧，排到对应一侧的排屑槽内，通过螺旋片传输到加工中心的外侧。

2、本发明中通过刮板左右摆动的设计，在摆臂壳往复摆动过程中对较小的、磁性吸块未能吸附的废屑起到刮除作用。

3、本发明中在加工过程中，切削液通过安装在环形壳下侧的第一喷嘴喷出，对工作中的刀具和工件上正要切割的区域进行冷却冲击，通过冲击对刀具和工件上正要切割的区域进行除屑；防止废屑缠绕在刀具和工件上，出现打刀和刮伤工件的现象。

4、本发明中通过加工中心的控制中心计算，控制第二电机工作，使得第二电机通过齿轮传动控制轨迹清除机构旋转，对工件上刀具将要切割区域处的废屑进行冲击；防止工件上缠绕上废屑，出现打刀和刮伤工件的现象。

附图说明

图1是整体部件外观示意图。

图2是底座除屑机构和工作台分布示意图。

图3是底座除屑机构安装示意图。

图4是底座除屑机构分布示意图。

图5是底座结构示意图。

图6是底座除屑机构外观示意图。

图7是连杆机构结构示意图。

图8是底座除屑机构结构示意图。

图9是摆臂除屑机构结构示意图。

图10是刮除机构结构示意图。

图11是工件除屑机构安装示意图。

图12是轨迹清除机构结构示意图。

图13是分流壳体结构示意图。

图14是进水壳内部结构示意图。

图15是进水壳和旋转圆盘配合示意图。

图16是进水壳结构示意图。

图17是轨迹清除机构安装示意图。

图18是调节机构分布示意图。

图19是调节机构安装示意图。

图20是旋转圆盘和底盘配合示意图。

图21是底盘安装示意图。

图22是调节机构结构示意图。

图23是第三齿轮和第十四齿轮配合示意图。

图中标号名称：1、加工中心壳体；2、刀具执行模块；3、刀具库；4、工作台；5、底座；6、底座除屑机构；7、斜侧壁；8、触发三角块；9、排屑槽；10、摆臂除屑机构；11、刮除机构；12、第一电机；13、连杆机构；14、曲柄；15、第一摇杆；16、第二摇杆；17、第一齿轮；18、第一转轴；19、安装壳；20、防护壳；21、第二齿轮；22、第三齿轮；23、触发杆；24、摆臂壳；25、连接套；27、复位弹簧；28、安装板；29、磁性吸块；30、安装转轴；31、第十四齿轮；32、固定轴；33、摆板；34、刮板；35、第一弹簧固定板；36、回位弹簧；37、第二弹簧固定板；38、第二电机；39、齿圈；40、环形壳；41、第一喷嘴；42、第四齿轮；43、轨迹清除机构；44、弧形壳；45、进水壳；46、第十五齿轮；47、分流壳体；48、第一连接水管；49、水腔；50、第二喷嘴；51、进水口；52、第二转轴；53、涡轮；54、旋转圆盘；55、第二连接水管；56、底盘；57、第一水孔；58、第二水孔；59、锥形口；60、调节机构；61、方形壳；62、第三转轴；63、第四转轴；64、第五齿轮；65、第六齿轮；66、第五转轴；67、第七齿轮；68、第八齿轮；69、第九齿轮；70、第十齿轮；71、第十一齿轮；72、第十二齿轮；73、第六转轴；74、第十三齿轮；75、第七转轴；76、弧形缺口；77、第八转轴；78、转轮；79、安装杆；80、驱动杆；81、槽轮；82、圆形槽；83、驱动槽；84、工件除屑机构；85、安装槽；86、安装腔；87、环形槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明中附图中所示的加工中心壳体1、刀具执行模块2、刀具库3、工作台4、底座5、斜侧壁7和排屑槽9与现有的加工中心床体上的加工中心壳体1、刀具执行模块2、刀具库3、工作台4、底座5、斜侧壁7和排屑槽9的结构和布置方位相同。

如图1所示，它包括底座除屑机构6、工件除屑机构84，如图1、2所示，其中两个底座除屑机构6对称的安装在加工中心壳体1内底座5上端的两斜侧壁7上；工件除屑机构84安装在刀具执行模块2上。

如图6所示，上述底座除屑机构6包括摆臂除屑机构10和刮除机构11。

如图11所示，上述工件除屑机构84包括环形壳40、轨迹清除机构43、第二电机38，其中环形壳40旋转安装在刀具执行模块2上，环形壳40与切削液箱体通过水管连接；环形壳40的下端周向均匀的安装有多个朝向刀具下端的可调角度的第一喷嘴41，在加工过程中第一喷嘴41的主要作用是对加工点进行降温除屑，不同长度的刀具对应不同的角度，可灵活调整；环形壳40的一侧固定安装轨迹清除机构43，所述轨迹清除机构43通过水管与切削液箱体连接；第二电机38固定安装在刀具执行模块2上，加工中心的控制中心通过计算，控制第二电机38工作，使得第二电机38通过齿轮传动控制轨迹清除机构43旋转，使刀轴轴线在水平面的投影点与其将要加工轨迹点在水平面的投影点的连线，在轨迹清除机构43竖直的中心面上，将要加工的轨迹点为当前加工点沿加工轨迹加上L长度后所要加工的轨迹点，通过设置第二电机38的控制规律可保证对工件上刀具将要切割区域处的废屑进行冲击。长度L可自由设定，将分流壳体47内距离刀具最近的水腔49的第二喷嘴50喷射到刀具切割面所形成的冲击圆弧的圆弧半径作为长度L的优选参考值。

本发明中在加工过程中，切削液通过安装在环形壳40下侧的第一喷嘴41喷出，对工作中的刀具和工件上正要切割的区域进行冷却冲击，通过冲击对刀具和工件上正要切割的区域进行除屑；防止废屑缠绕在刀具和工件上，出现打刀和刮伤工件的现象。

如图9所示，上述摆臂除屑机构10包括第一电机12、摆臂壳24、复位弹簧27、安装板28、磁性吸块29、触发杆23、触发三角块8，其中如图3、4所示，摆臂壳24的一端旋转安装在底座5上端对应斜侧壁7的上侧，且摆臂壳24与对应斜侧壁7相互平行；摆臂壳24的摆动中心与底座5上对应一侧所开的排屑槽9的中心竖直方向共线；如图9所示，所述摆臂壳24的内侧上下滑动安装有安装板28，安装板28与摆臂壳24内上端面之间均匀的安装有多个复位弹簧27；所述安装板28的下侧均匀的固定安装有多个磁性吸块29；安装板28远离摆臂壳24摆动中心的一端对称的安装有两个L形状的触发杆23；如图3、4所示，两个触发三角块8对车的安装在对应排屑槽9的两端，且两个触发三角块8与两个触发杆23一一对应分别配合；如图6所示，电机安装在底座5内，电机通过连杆机构13控制摆臂壳24往复摆动。

本发明中通过第一电机12控制摆臂壳24在对应一侧的斜侧壁7上往复摆动，在摆动过程中通过安装在摆臂壳24下侧的磁性吸块29将对应侧斜壁上所黏附的废屑吸附在磁性吸块29上，在摆臂壳24向两侧摆动到快要到达对应一侧排屑槽9的正上侧时，摆臂壳24内安装板28上所安装的两个触发杆23中其中一个触发杆23的下端就会与对应一侧的触发三角块8接触，且在继续摆动的过程中，触发三角块8上的斜面就会挤压触发杆23，使得触发杆23向上移动，触发杆23向上移动带动安装板28向上移动，安装板28向上移动带动下侧的磁性吸块29移动，同时压缩复位弹簧27；在摆臂壳24摆动到对应一侧排屑槽9的正上侧后，磁性吸块29的下端也正好完全移动到摆臂壳24的内侧，而吸附在磁性吸块29上的废屑在摆臂壳24下端面的作用下与磁性吸块29脱离，掉落到排屑槽9内。本发明中在摆臂壳24摆动到对应一侧排屑槽9的正上侧时，对应的触发杆23与触发三角块8还处于接触状态，当摆臂壳24反向摆动的时候，该触发杆23与对应的触发三角块8脱离，磁性吸块29在复位弹簧27的作用下复位下移。

本发明中磁性吸块29主要针对的是铁屑，对于不可吸附的铜屑和铝屑，利用刮板34清除或利用切削液清除。

如图10所示，上述刮除机构11包括摆板33、刮板34、安装转轴30、回位弹簧36，其中如图8所示，安装转轴30旋转安装在摆臂壳24的上侧，如图10所示，多个U形状的摆板33均匀的旋转安装在安装转轴30上，每个摆板33与安装转轴30之间均连接安装有两个回位弹簧36；两个刮板34沿着安装转轴30轴线方向对称的安装在摆板33的两侧；摆臂壳24摆动通过齿轮传动驱动安装转轴30旋转。

本发明中设计两个回位弹簧36的作用是，保证摆板33在未摆动时处于摆正状态，两侧的刮板34与斜侧壁7之间的间距相等。

本发明中在摆臂壳24往复摆动过程中对较小的、磁性吸块29未能吸附的废屑起到刮除作用。

如图5所示，上述底座5的两斜侧壁7的内侧分别开有一个安装槽85，两个所述安装槽85的下侧均开有一个安装腔86；如图4所示，两个第一电机12分别固定安装在两个安装腔86内，两个连杆机构13安装在两个安装槽85内；两斜侧壁7的下端均安装有一个安装壳19，所述安装壳19与对应一侧的安装槽85相通；两个固定轴32分别固定安装在两个安装壳19上，两个摆臂壳24的一端分别旋转安装在两个固定轴32的上端。

如图7所示，上述连杆机构13包括曲柄14、第一摇杆15、第二摇杆16、第一转轴18，其中曲柄14的一端固定安装在第一电机12的输出轴上，且位于对应的安装槽85内，第一摇杆15的一端铰接安装在曲柄14的另一端，第一转轴18旋转安装在对应的安装槽85内，第二摇杆16的一端铰接安装在第一转轴18上，第二摇杆16的另一端与第一摇杆15的另一端铰接连接。

如图7所示，上述两个连杆机构13中的两个第一转轴18上分别固定安装有一个第一齿轮17，如图8所示，两个第二齿轮21分别旋转安装在两个第一转轴18的下端，且两个第二齿轮21分别位于两个安装壳19内；两个第二齿轮21与两个第一齿轮17一一对应分别啮合；两个摆臂壳24安装在固定轴32上的一端分别通过一个连接套25与对应一侧的第二齿轮21固定连接。

如图10所示，上述两个固定轴32的上端分别固定安装有一个第十四齿轮31，两个第三齿轮22分别安装轴在两个刮除机构11中的两个安装转轴30上，且两个第三齿轮22与两个第十四齿轮31一一对应分别配合；如图23所示，两个第三齿轮22上具有缺齿。

如图8所示，上述两个摆臂壳24的上端分别固定安装有一个对对应的第十四齿轮31和第三齿轮22起到保护作用的防护壳20；通过防护壳20对第十四齿轮31和第三齿轮22起到保护作用，防止废屑飞入第十四齿轮31和第三齿轮22啮合部位，影响第十四齿轮31和第三齿轮22的啮合传动。

如图10所示，上述两个安装转轴30上分别沿着轴线均匀的安装有多个第一弹簧安装板28，每个刮板34的中间位置上均具有一个环形槽87，环形槽87的内圆面上均安装有两个第二弹簧安装板28；安装在每个刮板34和安装转轴30之间的两个回位弹簧36，其一端分别固定安装在对应第一弹簧安装板28的两侧，另一端分别固定安装在对应的两个第二弹簧安装板28上。

如图11所示，上述环形壳40上端的外圆面上安装有齿圈39，第四齿轮42固定安装在第二电机38的输出轴上，第四齿轮42与齿圈39啮合。

第二电机38工作驱动第四齿轮42旋转，第四齿轮42旋转驱动齿圈39旋转，齿圈39旋转带动环形壳40旋转，环形壳40旋转带动轨迹清除机构43旋转。本发明中加工中心的控制中心通过计算，控制第二电机38工作，使得第二电机38通过齿轮传动控制轨迹清除机构43旋转，使刀轴轴线在水平面的投影点与其将要加工轨迹点在水平面的投影点的连线，在轨迹清除机构43竖直的中心面上，将要加工的轨迹点为当前加工点沿加工轨迹加上L长度后所要加工的轨迹点，通过设置第二电机38的控制规律可保证对工件上刀具将要切割区域处的废屑进行冲击。防止工件上缠绕上废屑，出现打刀和刮伤工件的现象。

如图12所示，上述轨迹清除机构43包括弧形壳44、进水壳45、分流壳体47、第一连接水管48、第二喷嘴50、第二转轴52、涡轮53、旋转圆盘54、第二连接水管55、底盘56，其中如图12所示，弧形壳44的下端为开口端，如图11所示，弧形壳44固定安装在环形壳40的外圆面上；如图13所示，分流壳体47内具有四个均匀分布的水腔49，每个水腔49的下侧均均匀的安装有多个第二喷嘴50；如图12所示，分流壳体47固定安装在弧形壳44内的下端；如图14所示，进水壳45的上端开有进水口51，如图12所示，进水壳45固定安装在弧形壳44的上侧，进水壳45上所开的进水口51通过水管与切削液箱体连接；如图14所示，第二转轴52旋转安装在进水壳45内，涡轮53固定安装在第二转轴52上，如图15所示，旋转圆盘54上开有第一水孔57，旋转圆盘54固定安装在第二转轴52的下端；如图16所示，底盘56上开有四个均匀分布的第二水孔58，底盘56固定安装在进水壳45内，且位于旋转圆盘54的下侧，底盘56与旋转圆盘54紧贴；如图15所示，底盘56上所开的四个第二水孔58与旋转圆盘54上所开的第一水孔57配合，第一水孔57的直径大于第二水孔58的直径；底盘56的下侧位于四个第二水孔58处安装有四个第二连接水管55，四个第二连接水管55和四个第一连接水管48分别通过水管一一对应连接。

本发明中设计的第一水孔57的直径大于第二水孔58的直径且当第一水孔57的圆形位于两个第二水孔58的对称线上时，两个第二水孔58均匀第一水孔57存在相通部分；的原因是保证四个第二水孔58中始终有切削液流出，不会因第一水孔57正好与相邻的两个第二水孔58之间的区域对齐，切削液停止流出，影响涡轮53的旋转和冲击效果。

如图20所示，上述进水壳45的外圆面上固定安装有方形壳61，方形壳61与进水壳45相通。

如图18、19所示，上述轨迹清除机构43包括弧形壳44、进水壳45、分流壳体47、第一连接水管48、第二喷嘴50、第二转轴52、涡轮53、旋转圆盘54、第二连接水管55、底盘56，其中如图18所示，弧形壳44的下端为开口端，如图17所示，弧形壳44固定安装在环形壳40的外圆面上；如图13所示，分流壳体47内具有四个均匀分布的水腔49，每个水腔49的下侧均均匀的安装有多个第二喷嘴50；如图17所示，分流壳体47固定安装在弧形壳44内的下端；如图21所示，进水壳45的上端开有进水口51，进水壳45固定安装在弧形壳44的上侧，进水壳45上所开的进水口51通过水管与切削液箱体连接；如图19所示，第三转轴62旋转安装在进水壳45内，涡轮53固定安装在第三转轴62上；第四转轴63旋转安装在进水壳45内；旋转圆盘54上开有第一水孔57，旋转圆盘54固定安装在第四转轴63上；如图19所示，第四转轴63与第三转轴62之间通过调节机构60连接；底盘56上开有四个均匀分布的第二水孔58，底盘56固定安装在进水壳45内，且位于旋转圆盘54的下侧，底盘56与旋转圆盘54紧贴；如图20所示，底盘56上所开的四个第二水孔58与旋转圆盘54上所开的第一水孔57配合，第一水孔57的直径大于第二水孔58的直径；底盘56的下侧位于四个第二水孔58处安装有四个第二连接水管55，四个第二连接水管55和四个第一连接水管48分别通过水管一一对应连接。

如图22所示，上述调节机构60包括方形壳61、第三转轴62、第四转轴63、第五齿轮64、第六齿轮65、第五转轴66、第七齿轮67、第八齿轮68、第九齿轮69、第十齿轮70、第十一齿轮71、第十二齿轮72、第六转轴73、第十三齿轮74、第七转轴75、第八转轴77、转轮78、安装杆79、驱动杆80、槽轮81，其中第五齿轮64固定安装在第三转轴62上，第六齿轮65旋转安装在进水壳45内，第六齿轮65与第五齿轮64啮合；第五转轴66旋转安装在进水壳45内，第七齿轮67固定安装在第五转轴66上，第七齿轮67与第六齿轮65啮合；第八齿轮68固定安装在第五转轴66上；第八转轴77旋转安装在方形壳61内，第九齿轮69固定安装在第八转轴77的一端，且第九齿轮69与第八齿轮68啮合；转轮78上具有弧形缺口76，转轮78固定安装在第八转轴77上；驱动杆80通过安装杆79安装在第八转轴77的另一端，第七转轴75旋转安装在方形壳61内，槽轮81上周向均匀的开有四个圆形槽82，四个圆形槽82之间的四个端面上开有四个驱动槽83；槽轮81固定安装在第七转轴75上，槽轮81上的驱动槽83与驱动杆80配合，槽轮81上的四个圆形槽82与转轮78配合；转轮78上的弧形槽与槽轮81配合；第十三齿轮74固定安装在第七转轴75上；第六转轴73旋转安装在方形壳61内，第十一齿轮71固定安装在第六转轴73上，且第十一齿轮71与第十三齿轮74啮合；第十二齿轮72固定安装在第六转轴73上；第十齿轮70旋转安装在进水壳45内，且第十齿轮70与第十二齿轮72啮合；第十五齿轮46固定安装在第四转轴63上，第十五齿轮46与第十齿轮70啮合。

上述底盘56上所开的四个第二水孔58的上端均具有锥形口59，增加第二水孔58入口面积，增加第一水孔57和第二水孔58的切削液流通时间，保证四个第二水孔58中始终有切削液流出，不会因第一水孔57正好与相邻的两个第二水孔58之间的区域对齐，切削液停止流出，影响冲击效果。

上述回位弹簧36为压缩弹簧，复位弹簧27为压缩弹簧。

具体工作流程：当使用本发明设计的除屑装置时，在加工过程中，通过第一电机12驱动曲柄14旋转，曲柄14旋转带动第一摇杆15摆动，第一摇杆15摆动带动第二摇杆16摆动，第二摇杆16摆动驱动第一转轴18旋转；第一转轴18旋转带动第一齿轮17旋转，第一齿轮17旋转带动第二齿轮21旋转，第二齿轮21旋转通过连接套25带动对应的摆臂壳24摆动；在摆动过程中通过安装在摆臂壳24下侧的磁性吸块29将对应侧斜壁上所黏附的废屑吸附在磁性吸块29上，在摆臂壳24向两侧摆动到快要到达对应一侧排屑槽9的正上侧时，摆臂壳24内安装板28上所安装的两个触发杆23中其中一个触发杆23的下端就会与对应一侧的触发三角块8接触，且在继续摆动的过程中，触发三角块8上的斜面就会挤压触发杆23，使得触发杆23向上移动，触发杆23向上移动带动安装板28向上移动，安装板28向上移动带动下侧的磁性吸块29移动，同时压缩复位弹簧27；在摆臂壳24摆动到对应一侧排屑槽9的正上侧后，磁性吸块29的下端也正好完全移动到摆臂壳24的内侧，而吸附在磁性吸块29上的废屑在摆臂壳24下端面的作用下与磁性吸块29产生距离并脱离，掉落到排屑槽9内。本发明中磁性吸块29所针对的废屑若是很小，无法在摆臂壳24作用下从磁性吸块29上脱离，作为进一步改进，磁性吸块29可以为电磁铁，在整个工作过程中电磁铁一直通电，在摆臂除屑机构10的结构配合下对较大的废屑进行剥离，相对于通过通电断电来控制电磁铁的磁性，不需要频繁使用继电器，延长壳继电器的使用寿命，增加了设备的可靠性，在工作结束后，电磁铁断电，将所吸的废屑掉落。

在摆臂壳24相对固定轴32摆动的时候，安装在摆臂壳24上的安装转轴30相对对应的固定轴32摆动，即安装在安装转轴30上的第三齿轮22相对固定轴32摆动，即第三齿轮22相对对应的第十四齿轮31旋转，因第十四齿轮31固定安装在固定轴32上，处于静止状态，所以在第三齿轮22相对第十四齿轮31旋转的时候，第三齿轮22就会自转，第三齿轮22自转带动对应的安装转轴30旋转，安装转轴30旋转带动安装在其上的摆板33摆动，进而带动两侧的刮板34摆动；通过刮板34摆动对较小的、磁性吸块29因距离较远未能吸附的废屑起到刮除作用。在摆板33摆动过程中，当摆板33下侧的刮板34与摆臂壳24上表面接触后，第三齿轮22上的缺齿区域就会与第十四齿轮31处于配合状态，第三齿轮22上的齿牙区域与第十四齿轮31脱开；这种状态下，摆臂壳24的继续摆动不会造成第三齿轮22与第十四齿轮31的旋转干涉，且在摆臂壳24反向摆动的时候，第三齿轮22上的齿牙区域在对应回位弹簧36的作用下就会快速与第十四齿轮31啮合，反向旋转。

在加工过程中，切削液通过安装在环形壳40下侧的第一喷嘴41喷出，对工作中的刀具和工件上正要切割的区域进行冷却冲击，通过冲击对刀具和工件上正要切割的区域进行除屑；防止废屑缠绕在刀具和工件上，出现打刀和刮伤工件的现象。

轨迹清除机构43未增加调节机构60时的工作实施例：

在加工过程中，当切削液通过进水壳45上端的进水口51进入进水壳45后，切削液的冲击力就会驱动涡轮53旋转，涡轮53旋转带动第二转轴52旋转，第二转轴52旋转的带动旋转圆盘54旋转，在旋转圆盘54旋转过程中，旋转圆盘54上所开的第一水孔57就会依次与底盘56上所开的四个第二水孔58接通，使得切削液依次通过底盘56上的四个第二水孔58处流入下侧的分流壳体47内的四个水腔49内，然后通过四个水腔49依次先后喷出，对工件上刀具将要切割区域处的废屑进行阶梯性冲击，阶梯性冲击一方面可以提高冲击效果，另一方面可以起到节约切削液的作用。

轨迹清除机构43增加调节机构60后的工作实施例：

在加工过程中，当切削液通过进水壳45上端的进水口51进入进水壳45后，切削液的冲击力就会驱动涡轮53旋转，涡轮53会带动第三转轴62旋转，第三转轴62旋转带动第五齿轮64旋转，第五齿轮64旋转带动第六齿轮65旋转，第六齿轮65旋转带动第七齿轮67旋转，第七齿轮67旋转带动第五转轴66旋转，第五转轴66旋转带动第八齿轮68旋转，第八齿轮68旋转带动第九齿轮69旋转，第九齿轮69旋转带动第八转轴77旋转，第八转轴77旋转带动转轮78旋转，转轴旋转通过安装杆79和驱动杆80驱动槽83轮81间隔性旋转，槽轮81旋转带动第七转轴75旋转，第七转轴75旋转带动第十三齿轮74旋转，第十三齿轮74旋转带动第十一齿轮71旋转，第十一齿轮71旋转带动第六转轴73旋转，第六转轴73旋转带动第十二齿轮72旋转，第十二齿轮72旋转带动第十齿轮70旋转，第十齿轮70旋转带动第十五齿轮46旋转，第十五齿轮46旋转带动第四转轴63旋转，第四转轴63旋转带动旋转盘旋转，因驱动轮为间隔性旋转，所以旋转盘也为间隔性旋转，并且在每个停留位置处，第一水孔57都会与第二水孔58重合，这样设计的原因是保证分流壳体47内每一个水腔49内的切削液排出的时间间隔，不会因时间间隔较短，而无法出现阶梯式冲击现象，影响冲击效果。

Claims (10)

1.一种加工中心智能冷却除屑装置，其特征在于：它包括底座除屑机构、工件除屑机构，其中两个底座除屑机构对称的安装在加工中心壳体内底座上端的两斜侧壁上；工件除屑机构安装在刀具执行模块上；

上述底座除屑机构包括摆臂除屑机构和刮除机构；

上述工件除屑机构包括环形壳、轨迹清除机构、第二电机，其中环形壳旋转安装在刀具执行模块上，环形壳与切削液箱体通过水管连接；环形壳的下端周向均匀的安装有多个朝向刀具下端的可调角度的第一喷嘴；环形壳的一侧固定安装轨迹清除机构，所述轨迹清除机构通过水管与切削液箱体连接；第二电机固定安装在刀具执行模块上，加工中心的控制中心通过计算，控制第二电机工作，使得第二电机通过齿轮传动控制轨迹清除机构旋转，使刀轴轴线在水平面的投影点与其将要加工轨迹点在水平面的投影点的连线，在轨迹清除机构竖直的中心面上；将要加工的轨迹点为当前加工点沿加工轨迹加上L长度后所要加工的轨迹点，长度L可自由设定。

2.根据权利要求1所述的一种加工中心智能冷却除屑装置，其特征在于：上述摆臂除屑机构包括第一电机、摆臂壳、复位弹簧、安装板、磁性吸块、触发杆、触发三角块，其中摆臂壳的一端旋转安装在底座上端对应斜侧壁的上侧，且摆臂壳与对应斜侧壁相互平行；摆臂壳的摆动中心与底座上对应一侧所开的排屑槽的中心竖直方向共线；所述摆臂壳的内侧上下滑动安装有安装板，安装板与摆臂壳内上端面之间均匀的安装有多个复位弹簧；所述安装板的下侧均匀的固定安装有多个磁性吸块；安装板远离摆臂壳摆动中心的一端对称的安装有两个L形状的触发杆；两个触发三角块对车的安装在对应排屑槽的两端，且两个触发三角块与两个触发杆一一对应分别配合；电机安装在底座内，电机通过连杆机构控制摆臂壳往复摆动；

上述刮除机构包括摆板、刮板、安装转轴、回位弹簧，其中安装转轴旋转安装在摆臂壳的上侧，多个U形状的摆板均匀的旋转安装在安装转轴上，每个摆板与安装转轴之间均连接安装有两个回位弹簧；两个刮板沿着安装转轴轴线方向对称的安装在摆板的两侧；摆臂壳摆动通过齿轮传动驱动安装转轴旋转；

上述底座的两斜侧壁的内侧分别开有一个安装槽，两个所述安装槽的下侧均开有一个安装腔；两个第一电机分别固定安装在两个安装腔内，两个连杆机构安装在两个安装槽内；两斜侧壁的下端均安装有一个安装壳，所述安装壳与对应一侧的安装槽相通；两个固定轴分别固定安装在两个安装壳上，两个摆臂壳的一端分别旋转安装在两个固定轴的上端。

3.根据权利要求2所述的一种加工中心智能冷却除屑装置，其特征在于：上述连杆机构包括曲柄、第一摇杆、第二摇杆、第一转轴，其中曲柄的一端固定安装在第一电机的输出轴上，且位于对应的安装槽内，第一摇杆的一端铰接安装在曲柄的另一端，第一转轴旋转安装在对应的安装槽内，第二摇杆的一端铰接安装在第一转轴上，第二摇杆的另一端与第一摇杆的另一端铰接连接；

上述两个连杆机构中的两个第一转轴上分别固定安装有一个第一齿轮，两个第二齿轮分别旋转安装在两个第一转轴的下端，且两个第二齿轮分别位于两个安装壳内；两个第二齿轮与两个第一齿轮一一对应分别啮合；两个摆臂壳安装在固定轴上的一端分别通过一个连接套与对应一侧的第二齿轮固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种加工中心智能冷却除屑装置，其特征在于：上述两个固定轴的上端分别固定安装有一个第十四齿轮，两个第三齿轮分别安装在两个刮除机构中的两个安装转轴上，且两个第三齿轮与两个第十四齿轮一一对应分别配合；两个第三齿轮上具有缺齿；

上述两个摆臂壳的上端分别固定安装有一个对对应的第十四齿轮和第三齿轮起到保护作用的防护壳。

5.根据权利要求2所述的一种加工中心智能冷却除屑装置，其特征在于：上述两个安装转轴上分别沿着轴线均匀的安装有多个第一弹簧安装板，每个刮板的中间位置上均具有一个环形槽，环形槽的内圆面上均安装有两个第二弹簧安装板；安装在每个刮板和安装转轴之间的两个回位弹簧，其一端分别固定安装在对应第一弹簧安装板的两侧，另一端分别固定安装在对应的两个第二弹簧安装板上。

6.根据权利要求1所述的一种加工中心智能冷却除屑装置，其特征在于：上述环形壳上端的外圆面上安装有齿圈，第四齿轮固定安装在第二电机的输出轴上，第四齿轮与齿圈啮合。

7.根据权利要求1所述的一种加工中心智能冷却除屑装置，其特征在于：上述轨迹清除机构包括弧形壳、进水壳、分流壳体、第一连接水管、第二喷嘴、第二转轴、涡轮、旋转圆盘、第二连接水管、底盘，其中弧形壳的下端为开口端，弧形壳固定安装在环形壳的外圆面上；分流壳体内具有四个均匀分布的水腔，每个水腔的下侧均均匀的安装有多个第二喷嘴；分流壳体固定安装在弧形壳内的下端；进水壳的上端开有进水口，进水壳固定安装在弧形壳的上侧，进水壳上所开的进水口通过水管与切削液箱体连接；第二转轴旋转安装在进水壳内，涡轮固定安装在第二转轴上，旋转圆盘上开有第一水孔，旋转圆盘固定安装在第二转轴的下端；底盘上开有四个均匀分布的第二水孔，底盘固定安装在进水壳内，且位于旋转圆盘的下侧，底盘与旋转圆盘紧贴；底盘上所开的四个第二水孔与旋转圆盘上所开的第一水孔配合，第一水孔的直径大于第二水孔的直径；底盘的下侧位于四个第二水孔处安装有四个第二连接水管，四个第二连接水管和四个第一连接水管分别通过水管一一对应连接。

8.根据权利要求7所述的一种加工中心智能冷却除屑装置，其特征在于：上述进水壳的外圆面上固定安装有方形壳，方形壳与进水壳相通；

轨迹清除机构包括弧形壳、进水壳、分流壳体、第一连接水管、第二喷嘴、第二转轴、涡轮、旋转圆盘、第二连接水管、底盘，其中弧形壳的下端为开口端，弧形壳固定安装在环形壳的外圆面上；分流壳体内具有四个均匀分布的水腔，每个水腔的下侧均均匀的安装有多个第二喷嘴；分流壳体固定安装在弧形壳内的下端；进水壳的上端开有进水口，进水壳固定安装在弧形壳的上侧，进水壳上所开的进水口通过水管与切削液箱体连接；第三转轴旋转安装在进水壳内，涡轮固定安装在第三转轴上；第四转轴旋转安装在进水壳内；旋转圆盘上开有第一水孔，旋转圆盘固定安装在第四转轴上；第四转轴与第三转轴之间通过调节机构连接；底盘上开有四个均匀分布的第二水孔，底盘固定安装在进水壳内，且位于旋转圆盘的下侧，底盘与旋转圆盘紧贴；底盘上所开的四个第二水孔与旋转圆盘上所开的第一水孔配合，第一水孔的直径大于第二水孔的直径；底盘的下侧位于四个第二水孔处安装有四个第二连接水管，四个第二连接水管和四个第一连接水管分别通过水管一一对应连接；上述调节机构包括方形壳、第三转轴、第四转轴、第五齿轮、第六齿轮、第五转轴、第七齿轮、第八齿轮、第九齿轮、第十齿轮、第十一齿轮、第十二齿轮、第六转轴、第十三齿轮、第七转轴、第八转轴、转轮、安装杆、驱动杆、槽轮，其中第五齿轮固定安装在第三转轴上，第六齿轮旋转安装在进水壳内，第六齿轮与第五齿轮啮合；第五转轴旋转安装在进水壳内，第七齿轮固定安装在第五转轴上，第七齿轮与第六齿轮啮合；第八齿轮固定安装在第五转轴上；第八转轴旋转安装在方形壳内，第九齿轮固定安装在第八转轴的一端，且第九齿轮与第八齿轮啮合；转轮上具有弧形缺口，转轮固定安装在第八转轴上；驱动杆通过安装杆安装在第八转轴的另一端，第七转轴旋转安装在方形壳内，槽轮上周向均匀的开有四个圆形槽，四个圆形槽之间的四个端面上开有四个驱动槽；槽轮固定安装在第七转轴上，槽轮上的驱动槽与驱动杆配合，槽轮上的四个圆形槽与转轮配合；转轮上的弧形槽与槽轮配合；第十三齿轮固定安装在第七转轴上；第六转轴旋转安装在方形壳内，第十一齿轮固定安装在第六转轴上，且第十一齿轮与第十三齿轮啮合；第十二齿轮固定安装在第六转轴上；第十齿轮旋转安装在进水壳内，且第十齿轮与第十二齿轮啮合；第十五齿轮固定安装在第四转轴上，第十五齿轮与第十齿轮啮合。

9.根据权利要求7所述的一种加工中心智能冷却除屑装置，其特征在于：上述底盘上所开的四个第二水孔的上端均具有锥形口。

10.根据权利要求5所述的一种加工中心智能冷却除屑装置，其特征在于：上述回位弹簧为压缩弹簧，复位弹簧为压缩弹簧。

Images