CN112584972B - 多轴线旋转的动态冷却剂输送系统 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于将冷却剂输送到切割工具的动态冷却剂系统(200)，该切割工具联接到计算机数控(“CNC”)机床的主轴(120)。动态冷却剂系统包括适于联接到主轴(120)并且可围绕第一轴线(271)旋转的平台(270)，以及由平台(270)支撑并且可围绕第二轴线(311)枢转的喷嘴(310)。喷嘴(310)与冷却剂贮存器(302)流体连通并且适于将冷却剂从冷却剂贮存器(302)输送到切割工具(390)。

Description

多轴线旋转的动态冷却剂输送系统

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月22日提交的美国临时专利申请No.62/721,224的权益，其全部公开内容明确地通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体上涉及一种冷却剂输送系统，该冷却剂输送系统适于将冷却剂输送到固定在计算机数控(“CNC”)机床的主轴中的切割工具。更具体地，本公开涉及一种冷却剂输送系统，该冷却剂输送系统可响应于控制信号而围绕至少一个旋转轴线动态地重新定位，以便向切割工具提供冷却剂。

背景技术

CNC机床广泛地用在工业中，用于制造部件或零件。CNC机床是有利的，因为它们利用计算机辅助设计(“CAD”)和计算机辅助制造(“CAM”)程序以在连续的自动化过程中将部件制造到精确的规格。由坯料或原材料生产部件可能需要使用不同的工具，包括切割工具，例如铣削工具、倒圆钻头和钻头。因此，CNC机床还允许在用于零件或部件的连续自动化制造过程期间工具的可互换性。

CNC机床的一种用途是减材制造，或例如通过铣削、钻孔或磨削移除坯料或原材料的部分的过程。这些材料移除过程利用切割工具的至少一个切割点或边缘与坯料或工件的相互作用以移除原材料。在一些应用中，在这些过程期间，切割工具围绕其纵向轴线旋转。在其它应用中，工件相对于切割工具围绕其轴线中的一个旋转。在进一步的应用中，切割工具和工件相对于彼此旋转。当切割点或边缘接合工件时，由于切割工具和工件之间的切割作用，材料以削屑、车屑、填料或刨屑(统称为“切屑”)的形式从工件移除。在材料移除过程期间切屑的累积会干扰切割工具与工件的接合。此外，从工件移除材料导致热量在切割工具内累积。这种干扰和热量累积尤其可能导致切割精度降低、切割工具磨损增加以及切割工具寿命缩短。因此，可以将冷却剂输送到切割工具或工件中的至少一者，以便从切割工具接合工件的位置和从切割工具本身移除切屑。另外，冷却剂冷却并润滑切割工具。

发明内容

因此，本公开提供了一种用于将冷却剂输送到切割工具的动态冷却剂输送系统，该切割工具联接到计算机数控(“CNC”)机床的主轴，该动态冷却剂输送系统包括适于联接到主轴并可围绕第一轴线旋转的平台，以及由平台支撑并可围绕第二轴线枢转的喷嘴。喷嘴与冷却剂贮存器流体连通并且适于将冷却剂从冷却剂贮存器输送到切割工具。在其变型中，第二轴线不平行于第一轴线。在其进一步的变型中，第二轴线与第一轴线正交。

本公开还提供了一种将冷却剂动态地输送到切割工具的方法，该切割工具联接到计算机数控(“CNC”)机床的主轴以围绕第一轴线旋转。该方法包括提供流体地联接到冷却剂贮存器的冷却剂输送喷嘴。该冷却输送喷嘴适于围绕第一轴线旋转并且适于围绕不平行于第一轴线的第二轴线枢转。该方法还包括从冷却剂输送喷嘴相对于切割工具的第一定向将冷却剂输送到切割工具的第一轴向位置。第一定向由冷却剂输送喷嘴相对于第一轴线的角位置限定。该方法还包括使冷却剂输送喷嘴围绕第一轴线旋转，使得冷却剂输送喷嘴从该冷却剂输送喷嘴相对于切割工具的第二定向将冷却剂输送到切割工具的第一轴向位置。第二定向从第一定向成角度地移位。

本公开还提供了一种动态地调节冷却剂输送喷嘴的定向的方法，该冷却剂输送喷嘴被构造成将冷却剂供应到切割工具，所述切割工具被计算机数控(“CNC”)机床的主轴支撑以便围绕第一轴线旋转。该方法包括提供冷却剂输送系统，该冷却剂输送系统包括第一环和第二环，该第一环可围绕第一轴线旋转并且操作地联接到适于将冷却剂输送到切割工具的冷却剂输送喷嘴，该第二环可围绕第一轴线旋转并且操作地联接到支撑冷却剂输送喷嘴的平台。该方法还包括使第一环围绕第一轴线旋转，以便在第一环与第二环之间产生相对运动，其中在第一环与第二环之间产生相对运动导致冷却剂输送喷嘴围绕第二轴线枢转。第二轴线不平行于第一轴线。该方法还包括使第二环围绕第一轴线旋转，其中使第二齿轮围绕第一轴线旋转导致平台和喷嘴围绕第一轴线旋转。

本公开还提供了一种将冷却剂动态地输送到切割工具的方法，该切割工具联接到计算机数控(“CNC”)机床的主轴以围绕第一轴线旋转。该方法包括提供流体地联接到冷却剂贮存器的冷却剂输送喷嘴，该冷却剂输送喷嘴适于围绕不平行于第一轴线的第二轴线枢转。该方法还包括将冷却剂从冷却剂输送喷嘴相对于切割工具的第一定向输送到切割工具的第一轴向位置。第一定向由冷却剂输送喷嘴相对于第一轴线的角位置限定。该方法还包括使冷却剂输送喷嘴围绕第二轴线枢转，使得冷却剂输送喷嘴将冷却剂输送到切割工具的第二轴向位置。切割工具的第二轴向位置沿第一轴线与切割工具的第一轴向位置轴向地间隔开。在其变型中，该方法还包括使冷却剂输送喷嘴围绕第一轴线旋转，使得冷却剂输送喷嘴将冷却剂输送到切割工具的第一轴向位置或第二轴向位置中的至少一者。

附图说明

通过参考结合附图对示例性实施方式的以下描述，本公开的上述和其它特征和优点以及获得它们的方式将变得更加明显，并且将被更好地理解，其中：

图1是具有控制台的CNC机床的立体图；

图2是具有主轴的CNC机床的工作空间的立体图；

图3是联接到主轴的示例性动态冷却剂输送系统的局部立体图；

图4是联接到主轴的示例性动态冷却剂输送系统的局部侧视图；

图5和图6是示例性动态冷却剂输送系统的立体图；

图7是示例性动态冷却剂输送系统的仰视图；

图8是由示例性动态冷却剂输送系统的平台支撑的转塔和喷嘴的局部详细视图；

图9是示例性动态冷却剂输送系统的平台轴线和转塔轴线的侧视图；

图10是示例性动态冷却剂输送系统的喷嘴轴线的侧视图。

图11、图12和图13是示例性动态冷却剂输送系统的立体图，其中以透明形式示出动态冷却剂输送系统的壳体的一部分；

图14是示例性动态冷却剂输送系统的局部分解图，其中壳体的一部分被移除；

图15是示例性动态冷却剂输送系统的立体图，其中壳体的一部分被移除；

图16、图17、图18、图19、图20、图21和图22是示例性动态冷却剂输送系统的局部横截面图；

图23是示例性动态冷却剂输送系统的齿轮的立体图；

图24是示例性动态冷却剂输送系统的另一齿轮的立体图；

图25是示例性动态冷却剂输送系统的再一齿轮的立体图；

图26是沿图25的齿轮的线26-26截取的局部横截面图；

图27和图28是示例性动态冷却剂输送系统的安装适配器的上部部分的立体图；

图29和图30是示例性动态冷却剂输送系统的安装适配器的下部部分的立体图；

图31是示例性动态冷却剂输送系统的安装适配器的下部部分的仰视图；

图32和图33是示例性动态冷却剂输送系统的局部分解图；

图34是示例性动态冷却剂输送系统的轮毂的俯视立体图；

图35是轮毂的俯视图；

图36是轮毂的仰视立体图；

图37是沿图36的线37-37截取的轮毂的局部横截面图；

图38是示例性动态冷却剂输送系统的盖的俯视图；

图39是示例性动态冷却剂输送系统的转塔和喷嘴的立体图；

图40是转塔和喷嘴的分解图；

图41和图42是转塔的立体图；

图43是转塔的横截面图；

图44、图45和图46是示例性动态冷却剂输送系统的局部横截面图，示出了喷嘴围绕喷嘴轴线的顺序枢转；

图47是示例性动态冷却剂输送系统的局部分解图；

图48是光环的立体图；

图49是光环的分解图；

图50是光环的立体图；

图51是垫圈被移除的光环的立体图；

图52是光环的局部横截面图；

图53是转塔和喷嘴围绕平台轴线的轨迹以及转塔和喷嘴围绕转塔轴线的旋转的示意图；

图54是喷嘴围绕喷嘴轴线旋转的示意图；

图55和图56是转塔和喷嘴相对于平台轴线和切割工具的可能定向的示意图；

图57是相对于虚线所示的工件联接到主轴的示例性动态冷却剂输送系统的局部侧视图；

图58是替代的示例性动态冷却剂输送系统的俯视立体图；

图59是图58的示例性动态冷却剂输送系统的仰视立体图；

图60是图58的示例性动态冷却剂输送系统的内部的立体图；

图61是图58的示例性动态冷却剂输送系统的盖的局部立体图；

图62是沿图58的线62-62截取的图58的示例性动态冷却剂输送系统的内部的横截面图；

图63是沿图58的线63-63截取的图58的示例性动态冷却剂输送系统的内部的横截面图；

图64是图58的示例性动态冷却剂输送系统的内部的仰视图；

图65是图58的示例性动态冷却剂输送系统的内部的局部分解图；以及

图66是图58的示例性动态冷却剂输送系统的内部的另一局部分解图。.

贯穿若干视图，对应的附图标记表示对应的零件。这里阐述的范例示出了本发明的示例性实施方式，并且这样的范例不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

为了促进对本公开的原理的理解，现在参考在附图中示出的实施方式，附图在下面描述。本文公开的示例性实施方式不是穷举的，也不是要将本发明限制于以下详细描述中公开的精确形式。相反，选择和描述这些示例性实施方式，以便本领域的其它技术人员可以利用它们的教导。

用语“联接”、“被联接”及其变型用于包括其中两个或更多个部件处于直接物理接触的布置和其中两个或更多个部件彼此不直接接触(例如，部件经由至少第三部件“联接”)但仍彼此配合或相互作用的布置。此外，用语“联接”、“被联接”及其变型是指用于本领域已知的机床零件的任何连接，包括但不限于用螺栓、螺钉、螺纹、磁体、电磁体、粘合剂、摩擦夹、焊接件、按扣、夹子等进行连接。

贯穿本公开和在权利要求中的一些实例中，数字用语，例如第一和第二，用于指各种部件或特征。这种使用不是要表示部件或特征的顺序。相反，数字用语用于帮助读者识别所引用的部件或特征，并且不应狭义地解释为提供部件或特征的特定顺序。

参考图1，示出了CNC机床100的立体图。CNC机床100包括具有用户控制器104和可视屏幕106的控制台102。在一个实施方式中，控制器104和可视屏幕106允许用户使用包括访问计算机辅助设计(“CAD”)和计算机辅助制造(“CAM”)程序的传统方法来产生零件程序。CAD和CAM程序允许在连续的自动化过程中制造满足精确规格的部件。这些过程可以包括减材或增材制造。在CNC机床100的中心，示出了工作空间108和工作部件112。

在所示的示例中，工作空间108具有平坦的工作表面110，使得用户可以将坯料或工件安装在工作表面110上以由CNC机床100加工。当CNC机床100工作时，工作空间108可以通过门或屏幕(未示出)关闭。在一些实施方式中，工作空间108在连续自动化制造过程期间保持关闭。该过程可以在坯料或工件安装到工作表面110并且门或屏幕关闭之后开始，并且在该过程已经通过根据用户输入规格控制工作部件112的操作而产生零件之后结束。本公开的连续自动化制造过程可以是减材制造过程、增材制造过程或减材制造过程和增材制造过程两者的组合。还应当理解，工作部件112包括主轴和由伺服马达控制的至少一个轴线。在所示的实施方式中，工作部件112包括主轴和由伺服马达控制的多个轴线(线性和/或倾斜)。

减材制造过程包括但不限于磨削、钻孔、镗孔、剃削、铣削和切割。增材制造包括但不限于挤出，其通常使用可模塑的和可流动的塑料进行。用于增材制造过程的其它材料可包括橡胶、金属、环氧树脂、胶水或复合材料。在一些实施方式中，用户不将任何工件安装到工作表面110，并且工作空间108被关闭，开始增材和减材制造过程。在一些实施方式中，增材和减材制造过程还包括可选地利用工作空间108内的激光、UV光和/或流体流来加热、冷却和/或固化材料。

CNC机床100的工作部件112(在下面参考图2更详细地描述)被编程为根据用户输入移动以产生特定形状。如上所述，工作部件112包括主轴和主轴头(下面将更详细地描述)。在连续自动化制造过程期间，工作部件112在工作空间108内移动以创建零件或部件。在一个实施方式中，工作部件112在减材制造过程中与切割工具联接。在其它实施方式中，工作部件112在增材制造过程期间与挤出机联接。在另一实施方式中，在使用增材和减材制造过程两者的连续自动化制造过程期间，工作部件112可互换地与诸如铣削工具的减材制造工具和诸如挤出机的增材制造工具联接。

现在参考图2，示出了CNC机床100中的工作空间108的立体图。在所示的实施方式中，工作空间108是5轴线CNC机床模型的工作空间，且轴线在下面进一步描述。工作部件112包括具有上部部分121和下部部分122的主轴头120。上部部分121包括马达壳体123和位于上部部分121与下部部分122之间的头部外壳124。下部部分122包括主轴125和联接键126。主轴125具有下部平坦表面127，并且键126在表面127下方向下延伸。在所示的实施方式中，有三个联接键；然而，可以设想多于或少于三个的联接键。可以使用本领域已知的能够与诸如工具保持器的保持器可互换地联接的主轴和键的任何组合。主轴125和键126能够可互换地与诸如钻头的减材制造工具和诸如挤出机的增材制造工具或其它材料处理单元联接。

工作表面110具有凹槽130和可选的工作台132。凹槽130便于将材料固定到机床，或者将诸如工作台132或其它材料保持器的固定装置固定到工作表面110。工作台132具有平坦的上表面134和与凹槽配合的下表面136。上表面134允许坯料或工件被安装到工作台132以通过主轴头120和经由键126联接到主轴125的工具(未示出)进行增材或减材制造过程。工作台132在凹槽130内固定到工作表面110。因此，当工作表面110在X和Y方向上移动时，工作台132或其它固定单元与工作表面110一起移动。平坦上表面134围绕旋转C轴(未示出)旋转，其中上表面134围绕中心轴线旋转。

工作部件112包括球头螺钉138，该球头螺钉在制造过程期间便于主轴头120在Z1和Z2方向上移动。主轴头120可以在R1和R2方向上可旋转地移动以允许联接到主轴125并由主轴可旋转地支撑的工具在制造过程期间从不同角度对安装在上表面134上的工件进行加工。在一些实施方式中，主轴头120可以在X1和X2方向或Y1和Y2方向上移动。在一个实施方式中，控制零件在X、Y、R、C和Z方向上的所述移动以实现形成具有根据零件程序中的用户输入指定的几何形状的零件所需的工具路径。应当理解，虽然本公开涉及五轴线CNC机床，但是具有多于或少于五个控制轴线的CNC机床是可以设想的。此外，在所示的实施方式中，CNC机床100包括竖直铣削机床。在另一实施方式中，CNC机床100可以包括具有至少一个控制轴线的水平铣削机床。

现在转到图3和图4，示出了联接到主轴头120的示例性动态冷却剂输送系统200。动态冷却剂输送系统200流体地联接到冷却剂贮存器，并且适于将冷却剂输送到诸如切割工具的工具或工件中的至少一者，所述工具联接到主轴头120并由该主轴头120可旋转地支撑，所述工件固定到工作表面110。在所示的示例性实施方式中，随着主轴头120例如在X1和X2方向上、在Y1和Y2方向上、或者在Z1和Z2方向上移动，动态冷却剂输送系统200与主轴头120一起行进。

说明性地，动态冷却剂输送系统200联接到主轴头120的下部部分122。下部部分122说明性地包括安装凸缘128，该安装凸缘适于接收动态冷却剂输送系统200的安装适配器222。更具体地，安装适配器222包括适于可释放地联接到安装凸缘128的多个安装螺栓223。在图5所示的示例性实施方式中，安装适配器222包括四个安装螺栓223；然而，可以设想，多于或少于四个安装螺栓223可以用于将动态冷却剂输送系统200联接到主轴头120。安装适配器222的优点尤其在于，动态冷却剂输送系统200可被改装到现有的主轴头。在一个替代实施方式中，动态冷却剂输送系统200一体地联接到主轴头120。在另一实施方式中，动态冷却剂输送系统200联接到CNC机床100的例如在工作空间108内的固定部分。在另一实施方式中，安装适配器222与主轴头120集成。其中，将安装适配器222与主轴头120集成的优点是零件的减少。

在图5至图7所示的示例性实施方式中，动态冷却剂输送系统200说明性地包括由安装适配器222限定的中心开口210。中心开口210的尺寸和构造被确定成允许由主轴头120支撑的多个增材和减材制造工具在例如制造过程或工具与主轴125的互换期间穿过。中心开口210说明性地包括大致圆形形状并且与主轴头120的旋转轴线129同心。动态冷却剂输送系统200在制造过程期间相对于主轴头120保持固定，而联接到主轴125的工具(未示出)围绕轴线129旋转。

现在转向图9和图10，动态冷却剂输送系统200包括壳体220、由壳体220可旋转地支撑的平台270、由平台270支撑的转塔290、以及由转塔290支撑的喷嘴310。壳体220包括盖260和安装适配器222。在所示的示例性实施方式中，平台270、转塔290和喷嘴310由与盖260相对的壳体220支撑。

如将在本文中更详细地描述的，平台270可在方向272、273上围绕平台轴线271旋转(见图53)。结果，当平台270在方向272、273上围绕平台轴线271旋转时，转塔290和喷嘴310将在方向272、273上围绕平台轴线271旋转。在所示的示例性实施方式中，当动态冷却剂输送系统200联接到CNC机床100的主轴头120时，平台轴线271与轴线129同轴。另外，转塔290可在方向292、293上围绕转塔轴线291独立地旋转(见图53)。结果，当平台270在方向272、273上围绕平台轴线271旋转时或者当平台270固定时，转塔290可以在方向292、293上围绕转塔轴线291旋转。喷嘴310可在方向312、313上围绕喷嘴轴线311枢转(见图54)。结果，喷嘴310可以独立于转塔290围绕转塔轴线291的旋转和平台270围绕平台轴线271的旋转而在方向312、313上围绕喷嘴轴线311枢转。

在图11至图24中更详细地示出了动态冷却剂输送系统200。动态冷却剂输送系统200的壳体220的一部分在图11、图12和图13中以透明方式示出。在图11至图15所示的示例性实施方式中，动态冷却剂输送系统200说明性地包括操作地联接到多个齿轮274、294、314中的一个齿轮的多个电动马达。电动马达237a、238a、239a说明性地定向成平行于平台轴线271且从该平台轴线偏移。在所示的示例性实施方式中，电动马达237a、238a、239a是容纳在壳体220内的无刷DC电动马达，例如步进电动马达。每个电动马达237a、238a、239a说明性地与电源和控制器电连通。为此，说明性地为导管配件的配件236联接到壳体220以便于电动马达237a、238a、239a、电源和控制器之间的电连通。

具体参考图14和图15，电动马达237a、238a、239a包括联接到相应正齿轮237c、238c、239c的相应驱动轴237b、238b、239b。正齿轮237c、238c、239c中的每一个正齿轮均与多个齿轮274、294、314中的相应齿轮操作地接合。在所示的示例性实施方式中，电动马达237a的致动导致齿轮314围绕平台轴线271旋转，电动马达238a的致动导致齿轮274围绕平台轴线271旋转，并且电动马达239a的致动导致齿轮294围绕平台轴线271旋转。电动马达237a、238a、239a说明性地既能够单独地进行变速输出又能够相对于彼此进行变速输出。例如，正齿轮237c可以以与正齿轮238c、239c旋转的速度不同的速度旋转。

现在参考图16至图22，齿轮274、294、314与动态冷却剂输送系统200的中心开口210同心地布置。因此，齿轮274、294、314与平台轴线271同轴地布置。在壳体220内，齿轮274、294、314沿着平台轴线271轴向地布置。在所示的示例性实施方式中，齿轮274沿着平台轴线271相对于齿轮314轴向地布置，并且齿轮294沿着平台轴线271相对于齿轮274轴向地布置。因此，齿轮274轴向地布置在齿轮194、314中间。此外，齿轮314轴向地邻近盖260，并且齿轮294轴向地邻近平台270。

在图23至图26中更详细地示出了齿轮274、294、314，在所示的示例性实施方式中，齿轮274、294、314说明性地包括环形齿轮。也就是说，齿轮274、294、314包括大致环形的主体。具体参考图23，齿轮314包括径向凸缘315和从径向凸缘315的内部部分延伸并与径向凸缘315的内部部分大致正交的轴向凸缘317。径向凸缘315包括从其径向向外延伸的多个接合特征部316，所述多个接合特征部被构造成接合正齿轮237c。轴向凸缘317包括沿着轴向凸缘317的内表面周向延伸的螺旋凹槽318。螺旋凹槽318包括“高点”和“低点”，所述“高点”对应于螺旋凹槽318大体上邻近径向凸缘315的内部部分(见图44)，所述“低点”对应于螺旋凹槽318大体上与径向凸缘315的内部部分轴向间隔开(见图46)。因此，螺旋凹槽318可被认为是在相对于平台轴线271成角度的平面上围绕轴向凸缘317延伸的凹槽。

现在参考图24，齿轮274包括从环形主体径向向外延伸的多个接合特征部275。接合特征部245被构造成接合正齿轮238c。齿轮274联接到平台270。在所示的示例性实施方式中，多个孔276围绕齿轮274的内圆周周向地布置。如图21和图22中最佳示出的，孔276被构造成接收相应的紧固件251，所述紧固件用于将齿轮274联接到平台270。因此，当电动马达238a被致动以使齿轮274围绕平台轴线271旋转时，平台270围绕平台轴线271旋转。

现在参考图25和图26，齿轮294包括多个外接合特征部295和多个内接合特征部296。外接合特征部295从环形主体径向向外延伸并且被构造成接合正齿轮239c。类似地，内接合特征部296从环形主体径向向内延伸，并且被构造成接合转塔290的多个接合特征部301(见图39)。在所示的示例性实施方式中，内接合特征部296相对于平台轴线271从外接合特征部295轴向偏移。

如图17所示，安装适配器222说明性地包括圆柱形主体，该圆柱形主体包括上部部分224和下部部分230。上部部分224在图27和图28中更详细地示出。上部部分224适于联接到主轴头120。上部部分224说明性地包括径向向外延伸的安装凸缘225。此外，上部部分224包括大致正交于安装凸缘225延伸的轴向延伸部分227。说明性地，安装凸缘225通常是平的，并且包括多个孔226。每个孔226被构造成接收用于联接到主轴头120的相应的安装螺栓223。上部部分224说明性地包括四个孔226。如上所述，可以设想，上部部分224可包括多于或少于四个的孔226或其它接合特征部，以根据需要联接到各种主轴头120。

现在转到图29至图31，更详细地示出了安装适配器222的下部部分230。下部部分230说明性地包括轴向延伸主体，该轴向延伸主体被构造成接收上部部分224的轴向延伸部分227。说明性地，下部部分230包括接收轴向延伸部分227的凹部231。下部部分230还包括围绕下部部分230的外圆周延伸的周向凹槽232。在所示的示例性实施方式中，周向凹槽232围绕下部部分230的外圆周延伸360度。

周向凹槽232被构造成将冷却剂从冷却剂贮存器分配或输送到喷嘴310。更具体地说，安装适配器222的上部部分224包括用于将冷却剂引导到喷嘴310的至少一个拾取孔229。在所示的示例性实施方式中，上部部分224包括两个拾取孔229。拾取孔229的尺寸和构造被确定成联接到一个或多个冷却剂导管，所述一个或多个冷却剂导管联接到冷却剂贮存器。如图27和图28所示，拾取孔229说明性地定位在上部部分224的外周向边缘上。这允许在例如一个或多个冷却剂导管在主轴头120的外部布线时将冷却剂从冷却剂贮存器输送到动态冷却剂输送系统200。在一个替代实施方式中，一个或多个导管可以在主轴头120的内部布线。拾取孔229分别通过上部部分224和下部部分230的多个内部流体通道234a、234b流体地联接到周向凹槽232。

在图28和图29所示的示例性实施方式中，上部部分224和下部部分230中的每一个部分还包括凹部228、233，该凹部被构造成接收例如用于增材工具的控制线，增材工具例如为可联接到主轴125的挤出机。在所示的示例性实施方式中，凹部228、233包括平行于平台轴线271延伸的通道。凹部228径向远离平台轴线271定向，并且凹部233径向朝向平台轴线271定向。这样，控制线可以从径向外侧安装适配器222布线到径向内侧安装适配器222，再布线到增材工具。

现在参考图32和图33，壳体220还包括围绕安装适配器222的轮毂240。轮毂240包括适于接收安装适配器222的下部部分230的大致环形的主体。具体地，安装适配器222的下部部分230可旋转地联接到轮毂240的内圆周。说明性地，轴承247、密封件248和密封件背板249轴向和径向地定位在安装适配器222的下部部分230和轮毂240中间。更具体地，轴承247、密封件248和密封件背板249轴向地定位在周向凹槽232和轮毂240中间。轴承247允许轮毂240和安装适配器222之间的相对旋转运动，而密封件248提供轮毂240和安装适配器222之间的密封表面。密封件248说明性地是高压密封件，其被构造成阻止冷却剂从安装适配器222的下部部分230与轮毂240之间的周向凹槽232泄漏。此外，如图19所示，第二密封件250与密封件248成镜像，并且轴向地定位在盖260和周向凹槽232中间。密封件背板249，说明性地为推力垫圈，为密封件248提供固定不动的密封表面，并且使密封件248与轴承247旋转地分离。推力垫圈258通过多个紧固件259可移除地联接到轮毂240的下部部分。推力垫圈258使光环350(下面结合图47至图52更详细地描述)与轮毂240旋转地分离。

现在参考图21、图22和图33，轮毂240还旋转地支撑齿轮274、294、314，以便围绕平台轴线271旋转。间隔件277、297、317沿着平台轴线271轴向地定位在齿轮274、294、314中间。因此，间隔件317轴向地定位在齿轮274、314中间，间隔件277轴向地定位在齿轮274、294中间，并且间隔件297轴向地定位在齿轮297和平台270中间。此外，间隔件277、297、317联接到齿轮274、294、314中的对应齿轮。更具体地，间隔件277联接到齿轮274，间隔件297联接到齿轮294，并且间隔件317联接到齿轮314。说明性地，齿轮274、294、314通过至少一个紧固件固定地联接到它们间隔件277、297、317中的相应间隔件。因此，间隔件277、297、317通过其齿轮274、294、314中的对应齿轮围绕平台轴线271移位。另外，间隔件277、297、317中的每一个间隔件包括至少一个磁体252a。说明性地，磁体252a被接收在间隔件277、297、317的外周向边缘的凹部内。在图33所示的示例性实施方式中，间隔件277、297、317包括多个磁体252a，这些磁体围绕间隔件277、297、317的外周向边缘等距地间隔开。间隔件277、297、317还可包括磁体252b，该磁体具有比磁体252a更大的磁场强度。

轮毂240还适于支撑平台270和转塔290。在所示的示例性实施方式中，平台270和齿轮274固定地联接到轮毂240。因此，轮毂240在齿轮374致动之后与平台270一起围绕平台轴线271旋转。然而，当轮毂240和平台270围绕平台270旋转时，安装适配器222保持固定不动，这是因为安装适配器222的下部部分230与轮毂240旋转地分离。

具体参考图33、图35和图36，轮毂240还包括被构造成可旋转地支撑转塔290以便围绕转塔轴线291旋转的转塔凹部241。转塔凹部241定位成与盖260相对，并且流体地联接到周向凹槽232。如图44至图46最佳所示，轮毂240说明性地包括流体地联接转塔290的转塔冷却剂贮存器302和周向凹槽232的流体通道246。因此，当平台270和轮毂240一起围绕平台轴线271旋转时，流体通道246允许冷却剂从任何角位置从周向凹槽232被传递到转塔290。

如图37最佳所示，转塔凹部241包括安置肩部242，当转塔290被接收在转塔凹部241内时，转塔290的安置凸缘309(见图39)抵靠该安置肩部。结果，控制了转塔290插入到转塔凹部241中的深度，并且转塔290的接合特征部301可以接合齿轮294的内接合特征部296。返回参考图33，轴承243、密封件244和密封件背板245被接收在转塔290和轮毂240中间的转塔凹部241中。轴承243允许转塔290和轮毂240之间的相对旋转运动，而密封件244提供转塔290和转塔凹部241之间的密封表面。密封件244说明性地为高压密封件，其被构造成防止冷却剂在转塔290和转塔凹部241之间泄漏。密封件背板245，说明性地为推力垫圈，为密封件244提供固定不动的密封表面，并且使密封件244与轴承243旋转地分离。

现在转到图38，更详细地示出了盖260。在所示的示例性实施方式中，盖260包括大致环形的主体。更具体地，盖260说明性地包括开口261，该开口的尺寸和形状被确定成接收安装适配器222的上部部分224的至少一部分。因此，开口261与平台轴线271大致同轴。盖260还包括适于固定地支撑电动马达237a、238a、239a的马达安装凸缘262。例如，马达安装凸缘262包括多个马达驱动轴孔263，该马达驱动轴孔允许驱动轴237b、238b、239b中的相应驱动轴穿过。因此，盖260沿平台轴线271轴向安装在电动马达237a、238a、239a与正齿轮237c、238c、239c中间。

返回参考图14、图15和图22，马达安装凸缘262说明性地进一步适于支撑多个传感器265。传感器265被支撑在联接到马达安装凸缘262的框架264内。传感器265被构造成检测被支撑在间隔件277、297、317内的磁体252a、252b的磁场。例如，传感器265说明性地为簧片开关或霍尔效应传感器。在另一实施方式中，传感器265可包括允许测量齿轮274、294、314围绕平台轴线271的位移的光电传感器、线性编码器或位置传感器。

在所示的示例性实施方式中，动态冷却剂输送系统200包括传感器265a、265b、265c。传感器265a被定位以检测间隔件317的磁体252a、252b的磁场，传感器265b被定位以检测间隔件277的磁体252a、252b的磁场，传感器265c被定位以检测间隔件297的磁体252a、252b的磁场。因为间隔件277、297、317固定地联接到齿轮274、294、314中的相应齿轮，所以传感器265a、265b、265c可用于测量齿轮274、294、314相对于平台轴线271的旋转速度或角位置。此外，传感器265a、265b、265c可用于测量齿轮274、294、314的中性位置或原始位置。例如，在示例性实施方式中示出的具有比磁体252a更大的磁场强度的磁体252b说明性地对应于齿轮274、294、314围绕平台轴线271的角位置，该角位置是平台270、转塔290和喷嘴310围绕它们相应的旋转轴线的中性位置或原始位置(例如，见图57)。因此，如图22所示，当磁体252b与传感器265a、265b、265c对准时，平台270、转塔290和喷嘴310将处于中性位置。因此，传感器265a、265b、265c可以用于将平台270、转塔290和喷嘴310定向到该原始位置。

返回参考图18，至少一个油脂配件267联接到盖260。在所示的示例性实施方式中，两个油脂配件267联接到盖260。油脂配件267流体地联接到轮毂240以将润滑剂输送到动态冷却剂输送系统200的内部操作部件。更具体地，油脂配件267中的至少一个流体地联接到轮毂240的润滑剂贮存器253。润滑剂贮存器253被构造成将润滑剂至少分散到推力垫圈258。润滑剂说明性地包括设计成减少表面之间的摩擦的流体。

现在参考图33，更详细地示出了平台270。在所示的示例性实施方式中，平台270包括两个大致半球形的板278a、278b。在一个替代实施方式中，平台270可包括单一主体。说明性地，平台270固定地联接到与盖260相对的轮毂240。更具体地，平台270被构造成接收用于将平台270联接到轮毂240的至少一个紧固件281。此外，板278a、278b中的每一个板包括被构造成允许转塔290围绕转塔轴线291自由旋转的释放件282a、282b。为此，动态冷却剂输送系统200包括定位在转塔290和平台270中间以允许转塔290和平台270之间的相对运动的轴承283，该轴承说明性地为推力垫圈。

现在转到图39至图43，更详细地示出了转塔290和喷嘴310。转塔290包括具有接合特征部301的转塔主体300和转塔冷却剂贮存器302。接合特征部301从转塔冷却剂贮存器302径向向外延伸并且大致正交于转塔轴线291。接合特征部301被构造成接合齿轮294的内接合特征部296。

如图40至图43所示，转塔主体300还包括喷嘴臂304，该喷嘴臂轴向地远离转塔冷却剂贮存器302并平行于转塔轴线291延伸。喷嘴臂304适于枢转地支撑喷嘴310并提供从转塔冷却剂贮存器302到喷嘴310的流体路径。在所示的示例性实施方式中，喷嘴臂304包括用于接收喷嘴310的孔305。说明性地，孔305大致垂直于转塔轴线291定向并且与喷嘴轴线311同轴。喷嘴臂304还包括孔306，该孔的尺寸和构造被确定成接收与喷嘴310流体连通的喷嘴导管332的第一联接件333。孔306和喷嘴导管332形成从转塔冷却剂贮存器302到喷嘴310的流体通道。在一个替代实施方式中，转塔冷却剂贮存器302而不是喷嘴臂304可以包括孔306。

喷嘴310枢转地联接到转塔290的喷嘴臂304，并且包括被构造成可释放地支撑喷嘴尖端330的喷嘴基部320。喷嘴基部320适于枢转地联接到喷嘴臂304。在所示的示例性实施方式中，衬套321被接收在喷嘴臂304的孔305内。衬套321可旋转地联接到喷嘴基部320，并借助于垫圈322和紧固件323固定在孔305内，以便围绕喷嘴轴线311枢转。喷嘴基部320包括利用背板326和紧固件327可滑动地固定在狭槽325中的销324。狭槽325的位置偏离喷嘴轴线311。喷嘴基部320还包括孔328，该孔的尺寸和构造被确定成接收喷嘴导管332的第二联接件334。

喷嘴尖端330被接收在喷嘴基部320的喷嘴尖端开口329内。喷嘴尖端开口329与喷嘴基部320的孔328流体连通。暂时返回参考图39，喷嘴尖端330包括至少一个出口孔口331，该出口孔口的尺寸和形状被确定成以预定模式分散冷却剂。喷嘴尖端331可与具有不同喷洒模式的现成喷嘴尖端互换，例如，固体流、窄分散中空锥体、宽分散中空锥体、完整锥体、螺旋完整锥体或扁平扇形。可互换喷嘴尖端330的优点尤其在于，被输送到切割工具或工件的冷却剂流可针对CNC机床100将被使用的特定制造过程而定制。

如图40所示，第一联接件333联接到喷嘴导管332的第一端。喷嘴导管332还包括联接到喷嘴导管332的第二端的第二联接件334。喷嘴导管332的第二端与第一端相对。说明性地，联接件333、334可分别螺纹地被接收在孔306、328内。在其它实施方式中，联接件333、334可以以若干方式联接到孔306、328，例如，利用推拉压缩配件、快速连接配件、扭锁配件或倒钩配件。在另一实施方式中，孔306、328可以替代地包括突起，该突起被构造成例如可螺纹地被接收在联接件333、334内。

在所示的示例性实施方式中，喷嘴导管332包括在喷嘴310外部布线的柔性软管。在一个替代实施方式中，喷嘴导管332可包括在转塔冷却剂贮存器302和喷嘴310之间的内部通道。因此，在一些实施方式中，喷嘴导管332可以布线成在内部穿过转塔主体300的喷嘴臂304。

现在参考图44至图46，销324将连杆336枢转地联接到喷嘴基部320。连杆336又联接到被支撑在齿轮314的螺旋凹槽318内的托架340。托架340说明性地包括被接收在螺旋凹槽318内的突起。在所示的示例性实施方式中，连杆336包括细长构件，该细长构件在连杆336的第一端337处可旋转地联接到托架340，并且在与第一端337相对的第二端338处枢转地联接到喷嘴310。例如，连杆336的第二端338包括接收销324的孔。因此，当转塔290和喷嘴310围绕转塔轴线291旋转时，连杆336将围绕转塔轴线291旋转。

另外，连杆336说明性地与转塔轴线291同轴并沿该转塔轴线移动。结果，连杆336穿过转塔主体300的中心部分。因此，转塔主体300包括允许连杆336穿过转塔主体300的轴向下部开口308。转塔主体300包括至少一个密封件307，该密封件被构造成密封转塔主体300中的轴向下部开口308。密封件307提供与连杆336的密封界面，以便防止至少一些冷却剂从转塔冷却剂贮存器302逸出。

托架340和连杆336配合以将齿轮314围绕平台轴线271的相对旋转运动转换成喷嘴310围绕喷嘴轴线311的枢转运动。更具体地说，托架340相对于其在轮毂240上的位置固定。因此，当齿轮314相对于齿轮374围绕平台轴线271旋转时，或者当齿轮374相对于齿轮314围绕平台轴线271旋转时，在齿轮374、314之间产生相对运动。结果，在齿轮314的螺旋凹槽318和托架340之间存在相对运动。螺旋凹槽318的轮廓使托架340在轴向方向341、342上移位。

托架340在轴向方向341、342上的移位导致连杆336在轴向方向341、342上的类似移位。当连杆336在轴向方向341、342上移位时，连杆336作用在销324和喷嘴基部320上。例如，当连杆336在轴向方向342上移位时，连杆336按压销324使其轴向地远离轮毂240。类似地，当连杆336在轴向方向341上移位时，连杆336将销324轴向地朝向轮毂240拉动。因为销324与喷嘴轴线311偏移，所以连杆336按压或拉动销324导致喷嘴基部320围绕喷嘴轴线311枢转。因此，当托架340和连杆336在轴向方向342上移位时，喷嘴310在方向313上围绕喷嘴轴线311枢转(见图54)。相应地，当托架340和连杆336在轴向方向341上移位时，喷嘴310在方向312上围绕喷嘴轴线311枢转(见图54)。图44至图46示出了托架340和连杆336的顺序轴向位移以及喷嘴310围绕喷嘴轴线311的后续枢转。

现在转向图47至图52，动态冷却剂输送系统200包括能够照亮切割工具或工件中的至少一者的光源。在示例性实施方式中，光源说明性地包括可移除地联接到邻近平台270的壳体220的光环350。说明性地，光环350可移除地联接到推力垫圈258。光环350具有直径与中心开口210类似的大致圆形主体351。为此，光环350说明性地与平台轴线271同轴地布置。主体351说明性地包括多个孔352，该孔被构造成接收紧固件353，用于将光环350可移除地联接到安装适配器222的下部部分230。在一个替代实施方式中，主体351可以包括至少一个锁定突片或卡扣配件，该至少一个锁定突片或卡扣配件被构造成接合联接到壳体220的至少一个配合连接器，诸如狭槽。在一些实施方式中，光环350与壳体220一体地形成。

主体351说明性地具有大致U形的横截面，并包括与凹部228、233类似的凹部354。也就是说，凹部354相对于平台轴线271与凹部228、333成角度地对准，并且被构造成接收例如用于增材工具的控制线。此外，用于光环350的控制或电力线缆可以穿过凹部354布线。在所示的示例性实施方式中，光环350包括多个光源356，该光源说明性地为发光二极管(“LED”)，该光源联接到主体351。光源356围绕平台轴线271周向地且等距地间隔开。每个光源356都电联接到被接收并支撑在主体351内的印刷电路板(“PCB”)358。PCB 358可以包括被构造成控制例如光源356的亮度的控制器。光环350还包括被接收并支撑在主体351内的垫圈360。在所示的示例性实施方式中，PCB 358定位在光源363和垫圈360中间。垫圈360在壳体220和PCB 358之间提供密封，以便在操作期间保护PCB 358免受例如冷却剂和切屑的影响。如图47所示，垫圈360与推力垫圈258的轴向下表面接合以提供密封。垫圈360也可以电绝缘PCB 358。

在一个替代实施方式中，光源可以包括至少一个聚光灯，该至少一个聚光灯具有联接到壳体220的多个LED。在另一实施方式中，光源可联接到平台270。在另一实施方式中，光源被提供作为动态冷却剂输送系统200的附件。因此，动态冷却剂输送系统200可以包括光源在该处联接到壳体220的可移除修剪件。

动态冷却剂输送系统200可以通信地联接到独立控制台或控制台102。因此，在一个实施方式中，平台270、转塔290和喷嘴310可以响应于来自独立控制台的控制信号而围绕它们相应的轴线旋转。在另一实施方式中，平台270、转塔290和喷嘴310可以响应于来自CNC机床100的控制信号而围绕它们相应的轴线旋转。在该后一实施方式的变型中，CNC机床100可以单方面地控制动态冷却剂输送系统200。即，平台270、转塔290和喷嘴310可基于例如切割工具的类型或形状、切割工具的切割路径或当前运动矢量、或所采用的制造过程的类型(例如，槽铣、侧铣、挤压等)围绕其相应轴线动态地重新定位或致动。

参考图8、图9和图53至图57详细讨论在CNC机床100的操作期间动态冷却剂输送系统200的操作。如本文之前结合图8和图9所讨论的，平台270可围绕平台轴线271旋转，转塔290可围绕转塔轴线291旋转，并且喷嘴310可围绕喷嘴轴线311枢转。在所示的示例性实施方式中，转塔轴线291说明性地与平台轴线271径向间隔开并且基本上平行于该平台轴线。另外，喷嘴轴线311不平行于平台轴线271或转塔轴线291中的任一个轴线。在所示的示例性实施方式中，喷嘴轴线311正交于平台轴线271和转塔轴线291中的每一个轴线。平台270、转塔290和喷嘴310围绕它们相应的轴线的运动是由于齿轮374、394、314围绕平台轴线271的致动而产生的。此外，齿轮374、394、314可围绕平台轴线271独立地致动。例如，转塔290可以围绕平台轴线271旋转，而转塔290不围绕转塔轴线291旋转。

图53示出了转塔290在方向272、273上围绕平台轴线271的轨迹279。转塔290也可以围绕转塔轴线291在方向292、293上旋转。在图53所示的视图中，方向272、292可以被认为是顺时针方向，而方向273、293可以被认为是围绕它们相应的轴线的逆时针方向。转塔290被定向成使得喷嘴310和相应的冷却剂流380(以虚线示出)指向切割工具390(以虚线示出)。

图54示出了喷嘴310在方向312、313上围绕喷嘴轴线311的枢转。在图54所示的视图中，围绕喷嘴轴线311，方向312可被认为是向上(或顺时针)且方向313可被认为是向下(或逆时针)。此外，切割工具390说明性地包括沿切割工具390的纵向轴线延伸的轴向程度391。在图54所示的示例性实施方式中，切割工具390的纵向轴线，说明性地为轴线129，和平台轴线271是同轴的。

在制造过程的启动期间，动态冷却剂输送系统200可以被调节以便使平台270、转塔290和喷嘴310返回到图53和图57中所示的定向。该定向可以说明性地是动态冷却剂输送系统200的中性或原始定向。为了使平台270、转塔290和喷嘴310返回到该中性定向，齿轮374、394、314围绕平台轴线271旋转，直到传感器265a、265b检测到与定位成径向地邻近传感器265a、265b的磁体252b对应的磁场强度。因为齿轮374、394、314能够彼此独立地围绕平台轴线271旋转，所以齿轮374、394、314且因此磁体252b可在不同位置处围绕平台轴线271成角度地移位。因此，齿轮374、394、314可在返回到中性定向期间在相对于彼此的不同时间停止围绕平台轴线271旋转。

从动态冷却剂输送喷嘴200的示例性操作的以上描述中，应当理解，平台270、转塔290和喷嘴310围绕它们相应轴线的铰接说明性地由齿轮374、394、314围绕平台轴线271的旋转控制。为此，齿轮374、394、314相对于彼此的相对运动确定平台270、转塔290和喷嘴310围绕它们相应的轴线的旋转。例如，如果齿轮374、394、314均以相同旋转速度围绕平台轴线271旋转(即，齿轮374、394、314之间的相对运动为零)，则转塔290和喷嘴310将围绕平台轴线271旋转。然而，由于齿轮374、394之间没有相对运动，所以转塔290和喷嘴310将不会围绕转塔轴线291旋转。因此，当喷嘴310围绕平台轴线271旋转时，该喷嘴将继续指向其初始方向。例如，如果喷嘴310最初指向切割工具390，则喷嘴310将在其围绕平台轴线271旋转的同时保持指向切割工具390。此外，如果齿轮374、314之间没有相对运动，则喷嘴310将不会围绕喷嘴轴线311枢转。相反，当齿轮314围绕平台轴线271旋转时，托架340将保持在螺旋凹槽318中的相同地点。

为了使转塔290和喷嘴310围绕转塔轴线291旋转，必须在齿轮274、294之间产生相对运动。类似地，需要齿轮274、314之间的相对运动，以便喷嘴310围绕喷嘴轴线311枢转。不管是齿轮374、394、314中的哪个齿轮围绕平台轴线271旋转，都可产生齿轮374、394、314之间的相对运动。也就是说，如果齿轮314围绕平台轴线271旋转而齿轮274保持固定不动，如果齿轮274围绕平台轴线271旋转而齿轮314保持固定不动，或者如果齿轮314以与齿轮274围绕平台轴线271旋转的速度不同的旋转速度围绕平台轴线271旋转，则喷嘴310都可以围绕喷嘴轴线311枢转。因此，齿轮374、394、314之间的相对运动的产生将基于平台270、转塔290和喷嘴310的期望铰接。

另外，齿轮374、394、314围绕平台轴线271旋转的方向控制平台270、喷嘴310和转塔290围绕平台轴线271旋转的方向。例如，如果齿轮374、394、314以零相对运动一起围绕平台轴线271逆时针旋转，则转塔290和喷嘴310将围绕平台轴线271逆时针旋转。类似地，如果齿轮374、394、314以零相对运动一起围绕平台轴线271顺时针旋转，那么转塔290和喷嘴310将围绕平台轴线271顺时针旋转。在一个替代实施方式中，平台270、转塔290或喷嘴310围绕其相应轴线旋转的方向与齿轮374、394、314围绕平台轴线271旋转的方向相反。

当齿轮274、314围绕平台轴线271旋转时，齿轮274、314之间的相对运动将导致喷嘴310在方向312、313上枢转。这是螺旋凹槽318的螺旋特性的结果。结果，喷嘴310响应于齿轮274、314之间的相对运动而枢转的初始方向取决于托架340在螺旋凹槽318中的初始位置以及齿轮274、314围绕平台轴线271的旋转方向。一旦已经实现了喷嘴310相对于喷嘴轴线311的一定角定向，为了维持该角定向，齿轮274、314就之间必须存在零相对运动。

图55示出了转塔290和喷嘴310相对于切割工具390的第一定向201和第二定向202(以虚线示出)。第一定向201和第二定向202是转塔290和喷嘴310相对于切割工具390的可能定向的示例，而不是转塔290和喷嘴310的唯一可能定向。此外，结合图55描述的转塔290和喷嘴310的致动是可能的致动的示例，而不是转塔290和喷嘴310的唯一可能的致动。

第一定向201由转塔290和喷嘴310相对于平台轴线271的角位置限定。在所示的示例性实施方式中，喷嘴310在第一定向201上指向切割工具390。因此，当转塔290和喷嘴310处于第一定向201时，喷嘴310能够将冷却剂输送到切割工具的第一轴向位置。

当齿轮274、294、314以零相对运动围绕平台轴线271逆时针旋转时，转塔290和喷嘴310沿着轨迹279在方向273上移位到第二定向202。第二定向202相对于平台轴线271从第一定向201成角度地移位。因为当齿轮274、294、314围绕平台轴线271逆时针旋转时齿轮之间存在零相对运动，所以喷嘴310将保持指向切割工具390并且能够在转塔290和喷嘴310横向移动至第二定向202时将冷却剂输送到切割工具的第一轴向位置。因此，喷嘴310将贯穿其围绕平台轴线271的旋转期间跟踪切割工具390。喷嘴310跟踪切割工具390的优点尤其是冷却剂可以连续地被供应到切割工具390。此外，当转塔290和喷嘴310处于第二定向202时，喷嘴310能够将冷却剂输送到切割工具390的第一轴向位置。在一些实施方式中，为了向切割工具390提供冷却剂的清扫输送，转塔290和喷嘴310围绕平台轴线271或者在第一定向201和第二定向202之间周期性地逆时针和顺时针旋转。为了使转塔290和喷嘴310周期性地旋转，齿轮274、294、314同样以零相对运动围绕平台轴线271逆时针和顺时针周期性地旋转。

在图55所示的定向的变型中，当齿轮274、294围绕平台轴线271以零相对运动从第一定向201旋转到第二定向202时，齿轮274、294与齿轮314之间发生相对运动。结果，喷嘴310将围绕喷嘴轴线311枢转以将冷却剂输送到切割工具390的第二轴向位置。切割工具390的第二轴向位置沿切割工具390的轴向程度391与第一轴向位置轴向地间隔开。在这种实施方式中，转塔290和喷嘴310围绕平台轴线271旋转，并且喷嘴310同时围绕喷嘴轴线311枢转。或者，喷嘴310可以仅在转塔290和喷嘴310处于第一定向201或第二定向202时围绕喷嘴轴线311枢转。在一些实施方式中，喷嘴310可以围绕喷嘴轴线311周期性地枢转，以便沿着轴向程度391的至少一部分或在切割工具390的第一轴向位置与第二轴向位置之间连续地输送冷却剂。

图56示出了转塔290和喷嘴310相对于具有外径394的切割工具390的第一定向211和第二定向212(以虚线示出)。第一定向211和第二定向212是转塔290和喷嘴310相对于转塔轴线291的可能定向的示例，而不是转塔290和喷嘴310的唯一可能定向。此外，结合图56描述的转塔290和喷嘴310的致动是可能的致动的示例，而不是转塔290和喷嘴310的唯一可能的致动。

切割工具390可包括多种外径。如图56所示的切割工具390的外径394说明性地更大以表示与先前说明的不同的切割工具390的外径。外径394可以取决于切割工具的类型(例如，面铣刀、端铣刀等)或制造过程(例如，面铣、插铣等)。可以设想，结合图56描述的转塔290和喷嘴310的致动通常可以与在增材和减材制造过程中使用的工具的任何合理尺寸的外径一起使用。

第一定向211由喷嘴310相对于转塔轴线291的角位置限定。在所示的示例性实施方式中，喷嘴310指向外径394的第一切向位置。此外，当转塔290和喷嘴310处于第一定向211时，喷嘴310能够将冷却剂输送到切割工具390的第一轴向位置。第二定向212相对于转塔轴线291从第一定向211成角度地移位。更具体地，转塔290和喷嘴310已经围绕转塔轴线291从第一定向211顺时针旋转到第二定向212。当转塔290和喷嘴310处于第二定向212时，喷嘴310指向切割工具390的外径394的第二切向位置。因此，当转塔290和喷嘴310处于第二定向212时，喷嘴310保持能够将冷却剂输送到切割工具390的第一轴向位置。当齿轮294围绕平台轴线271顺时针旋转并且齿轮274、314围绕平台轴线271保持固定不动时，转塔290和喷嘴310围绕转塔轴线291顺时针旋转。因为齿轮274、314保持固定不动，所以转塔290和喷嘴310不围绕平台轴线271旋转，并且喷嘴310不围绕喷嘴轴线311枢转。

在一些实施方式中，为了向切割工具394提供冷却剂的清扫输送，转塔290和喷嘴310围绕转塔轴线291或在第一定向211和第二定向212之间周期性地顺时针和逆时针旋转。为了使转塔290和喷嘴310围绕转塔轴线291周期性地旋转，齿轮294同样围绕平台轴线271顺时针和逆时针周期性地旋转，而齿轮274、314围绕平台轴线271保持固定不动。

在图56所示的定向的变型中，喷嘴310和转塔290如结合图55所述的那样围绕平台轴线271旋转。在一些实施方式中，喷嘴310和转塔290同时围绕平台轴线271和转塔轴线291旋转。此外，喷嘴310可以围绕喷嘴轴线311枢转以便将冷却剂输送到切割工具390的第二轴向位置。切割工具390的第二轴向位置沿切割工具390的轴向程度391与第一轴向位置轴向地间隔开。在这样的实施方式中，转塔290和喷嘴310围绕转塔轴线291旋转，并且喷嘴310同时围绕喷嘴轴线311枢转。或者，喷嘴310可仅在转塔290和喷嘴310处于图56的第一定向211或第二定向212时围绕喷嘴轴线311枢转。在一些实施方式中，喷嘴310可围绕喷嘴轴线311周期性地枢转，以便沿轴向程度391的至少一部分或在切割工具390的第一轴向位置和第二轴向位置之间连续地输送冷却剂。

平台270、转塔290和喷嘴310围绕它们相应的轴线的旋转可取决于切割工具390的操作，包括切割工具390的有效工具长度393和切割工具390的切割路径或当前运动矢量。图57示出了联接到主轴头120的动态冷却剂输送系统200和可旋转地联接到主轴头120的切割工具390(以虚线示出)。工件109(以虚线示出)被支撑在工作空间108(未示出)内，并且切割工具390从工件109中的凹窝111(以虚线示出)移除材料。主轴头120或者工件109中的至少一者在方向X1、X2、方向Y1、Y2和方向Z1、Z2(也参考图2)上可移动。

说明性地，转塔290和喷嘴310围绕平台轴线271的旋转通常遵循主轴头120或工件109在方向X1、X2和方向Y1、Y2上的移动。更具体地，转塔290和喷嘴310围绕平台轴线271的旋转通常与主轴头120或工件109的切割路径或当前运动矢量相关联。例如，如果主轴头120的当前运动矢量在方向X2上，则转塔290和喷嘴310可位于图57所示的角定向以将冷却剂供应至切割工具390的前缘。如果主轴头120的当前运动矢量改变为在方向X1上，则齿轮274、294、314中的每一个齿轮可以围绕平台轴线271旋转，使得转塔290和喷嘴310位于切割工具390的与图57中所示的定向相反的一侧。为此，转塔290和喷嘴310围绕平台轴线271的轨迹279的圆形性质意味着转塔290和喷嘴310可以旋转至适合于包括例如X和Y方向的当前运动矢量的角定向。

齿轮274、294、314围绕平台轴线271的旋转速度很大程度上取决于主轴头120或工件109的当前运动矢量。例如，当切割工具390切割足够大直径的圆或圆形凹窝使得当前运动矢量在X和Y方向上递增地改变时，齿轮274、294、314可以以相对低的旋转速度围绕平台轴线271旋转。相反，当切割工具390切割足够小直径的圆或圆形凹窝使得当前运动矢量在X和Y方向上突然改变时，齿轮274、294、314可以以相对高的旋转速度围绕平台轴线271旋转。在一个实施方式中，齿轮274、294、314能够以大约每分钟12转(“RPM”)的最大旋转速度围绕平台轴线271旋转。在另一实施方式中，齿轮274、294、314能够以大约6RPM的最大旋转速度围绕平台轴线271旋转。

另外，转塔290和喷嘴310围绕转塔轴线291的旋转通常遵循工具的外径。如上结合图56所述，工具可包括多种外径。因此，转塔290和喷嘴310可围绕转塔轴线291旋转以便向具有大外径的工具提供冷却剂。在一些实施方式中，CNC机床100可以识别工具的类型或尺寸，并致动齿轮274、294、314，以使转塔290和喷嘴310围绕转塔轴线291旋转。在其它实施方式中，用户可以在制造过程期间在控制台102或独立控制台上选择工具的外径。

喷嘴310围绕喷嘴轴线311的旋转通常遵循工具的长度。如上结合图54所述，工具可包括各种工具长度。工具长度由可用于选定的制造过程的工具沿轴线129的轴向程度限定。例如，在切割工具被设计用于面铣的情况下，切割工具的工具长度可以相对较短。另一方面，在切割工具被设计用于端铣的情况下，切割工具390的工具长度可以相对较长。图57示出了切割工具390的可能的工具长度392。为了沿着工具长度392的至少一部分提供冷却剂，喷嘴310可围绕喷嘴轴线311枢转。在一些实施方式中，CNC机床100可以识别工具的类型或长度，并致动齿轮274、294、314，以使喷嘴310围绕喷嘴轴线311枢转。在其它实施方式中，用户可以在制造过程期间在控制台102或独立控制台上选择工具的工具长度。

此外，当工具的有效工具长度改变时，喷嘴310可围绕喷嘴轴线311旋转。有效工具长度是在制造过程期间工具的可由喷嘴310接近的工具长度的部分。例如，当切割工具390用于外部减材制造过程例如侧铣时，喷嘴310可以接近切割工具390的整个工具长度392。在这种情况下，有效工具长度是切割工具390的工具长度392。或者，在诸如插铣的减材制造过程期间，当切割工具390插入工件109中时，切割工具390的有效工具长度减小。毕竟，当切割工具390插入工件109中时，切割工具390的一部分，例如尖端，被工件109阻挡。

图57示出了切割工具390的可能的有效工具长度393。当工具的有效工具长度改变时，喷嘴310围绕喷嘴轴线311枢转的角范围可根据工具的当前有效工具长度来调节。更具体地，喷嘴310围绕喷嘴轴线311枢转的角范围可以随着主轴头120在方向Z2上移动并且切割工具390开始进入工件109而减小。相反，随着主轴头120在方向Z1上移动，喷嘴310围绕喷嘴轴线311枢转的角范围可以随着切割工具390开始离开工件109而增加。

现在转到图58和图59，示出了替代的示例性动态冷却剂输送系统400。动态冷却剂输送系统400被构造成联接到CNC机床100的主轴头120(见图1和图2)并且流体地联接到冷却剂贮存器。动态冷却剂输送系统400适于将冷却剂输送到诸如切割工具的工具和固定到工作表面110(见图2)的工件中的至少一者，所述工具联接到主轴头120并且由该主轴头可旋转地支撑。在所示的示例性实施方式中，随着主轴头120例如在X1和X2方向上、在Y1和Y2方向上、或者在Z1和Z2方向上移动，动态冷却剂输送系统400与主轴头120一起行进。

与冷却剂输送系统200类似，动态冷却剂输送系统400包括壳体428、平台456和由平台456支撑的喷嘴510。平台456和喷嘴510可围绕平台轴线508(见图62)旋转，并且喷嘴510可围绕喷嘴轴线520(见图63)枢转。喷嘴轴线520说明性地与平台轴线508间隔开且不平行于该平台轴线。在所示的示例性实施方式中，喷嘴轴线520垂直于平台轴线508。平台456和喷嘴510围绕平台轴线508旋转，并且喷嘴510围绕喷嘴轴线520枢转，以将冷却剂输送到例如切割工具和工件中的至少一者。

动态冷却剂输送系统400说明性地包括安装适配器422，该安装适配器被构造成可移除地联接到主轴头120的下部部分122的安装凸缘128。更具体地，安装适配器422包括多个安装孔423，该安装孔适于可释放地联接到例如安装凸缘128的安装螺栓。在所示的示例性实施方式中，安装适配器422包括四个安装孔423；然而，可以设想，多于或少于四个安装孔423可用于将动态冷却剂输送系统400联接到主轴头120。在另一实施方式中，动态冷却剂输送系统400整体地联接到主轴头120以形成单件构造。在另一实施方式中，动态冷却剂输送系统400联接到CNC机床100的例如在工作空间108内的固定部分。在另一实施方式中，安装适配器422与主轴头120集成。安装适配器422的优点尤其在于，动态冷却剂输送系统400在制造过程期间在联接到主轴125的切割工具(未示出)围绕轴线129旋转的同时相对于主轴头120保持固定不动。

动态冷却剂输送系统400包括至少部分地由安装适配器422限定的中心开口410。中心开口410的尺寸和构造被确定成允许由主轴头120支撑的多个增材和减材工具在例如制造过程或工具与主轴125的互换期间穿过。中心开口410说明性地包括大致圆形形状，并且当动态冷却剂输送系统400安装到主轴头120时与主轴头120的旋转轴线129同心。此外，中心开口410与平台轴线508同心。

安装适配器422由顶板424支撑，该顶板被构造成联接到盖426。顶板424和盖426配合以限定动态冷却剂输送系统400的壳体428。顶板424具有大致平面的轮廓，并包括上表面430和与上表面430相对的下表面432(见图65)。如图61所示，盖426包括外表面434和内表面436。当盖426联接到顶板424时，盖426的外表面434和顶板424的上表面430限定壳体428的外部，并且盖426的内表面436和顶板424的下表面432限定壳体428的内部。与顶板424类似，盖426包括开口448，当盖426联接到顶板424时该开口与顶板424的开口438同心。

现在转向图62和图63，顶板424包括接收和支撑安装适配器422的开口438。更具体地，安装适配器422包括凸缘440，当被接收在顶板424的开口438内时，该凸缘搁置在顶板424的上表面430上。上表面430还支撑大致垂直于安装适配器422布置的导管442。导管442的尺寸和构造被确定成将一根或多根电线从壳体428的外部布线到壳体428的内部。安装适配器422包括被构造成从管道442接收至少一个电线的通道或释放件444。顶板424还包括被构造成联接到流体导管或管道的联接器或配件446，所述流体导管或管道流体地联接到冷却剂贮存器。

现在参考图62、图63和图65，动态冷却剂输送系统400还包括联接到顶板424的套筒组件450。套筒组件450是环形圆柱体，其进一步限定了动态冷却剂输送系统400的中心开口410。套筒组件450包括轴承保持器452、下安装件454、平台456和光环458。下安装件454是环形的并且使用至少一个紧固件460可移除地联接到顶板424。下安装件454包括被构造成支撑下环464的上肩部462。下环464包括顶部466、底部468、以及定位在顶部466和底部468中间的径向外支承表面470。定位成临近下环464的顶部466的是搁置在下安装件454的上肩部462上的上轴承472。轴承保持器452联接到下环464的顶部466，以将上轴承472轴向地保持在上肩部462上。定位成临近底部468的是下轴承474，该下轴承搁置抵靠下安装件454的下凸缘476。在所示的示例性实施方式中，下环464包括唇部478，下轴承474搁置在该唇部上。唇部478还轴向地保持轴承474使其抵靠下凸缘476。轴承472、474允许下环464和下安装件454之间的相对运动。在另一实施方式中，轴承472、474中的任一个可与下环464一体地形成以形成单件构造。

下环464还包括与唇部478相对的径向向外延伸的凸缘480。凸缘480的径向外边缘包括多个接合特征部482，该接合特征部说明性地为齿轮齿。凸缘480的上表面486支撑可相对于凸缘480旋转的上环488。上环488包括轴向延伸部分490和径向延伸部分492。径向延伸部分490的径向内表面包括螺旋肩部或表面496，该螺旋肩部或表面可以抵靠下环464的支承表面470。轴向延伸部分490的径向外边缘包括多个接合特征部502，该接合特征部说明性地为齿轮齿。

现在参考图63和图64，平台456固定地联接到下环464的底部468。在所示的示例性实施方式中，平台456是大致环形的并且包括两个半圆弧506a、506b。因为平台456固定地联接到下环464，所以平台456能够与下环464一起围绕平台轴线508旋转。在所示的示例性实施方式中，当动态冷却剂输送系统400联接到主轴头120时，平台轴线508与主轴头120的轴线129同轴。

返回参考图62和图63，动态冷却剂输送系统400包括由平台456通过U形夹安装件513枢转地支撑的喷嘴510。喷嘴510包括喷嘴主体512、喷嘴尖端514和致动器轴516。喷嘴主体512的近侧部分使用例如销或轴枢转地安装到U形夹安装件513。U形夹安装件513允许喷嘴510围绕喷嘴轴线520枢转，如将在本文中更详细地描述的。喷嘴尖端514螺纹地被接收在喷嘴主体512的远侧部分的孔内，并且包括至少一个出口孔口，该出口孔口的的尺寸和形状被确定成以预定的模式分散冷却剂。喷嘴尖端514可与具有不同喷洒模式的现成喷嘴尖端互换，例如，固体流、窄分散中空锥体、宽分散中空锥体、完整锥体、螺旋完整锥体或扁平扇形。可互换喷嘴尖端514的优点尤其在于，输送到切割工具或工件的冷却剂流可针对CNC机床100所用的特定制造过程而定制。当联接到喷嘴主体512时，喷嘴尖端514与冷却剂贮存器流体连通。在所示的示例性实施方式中，冷却剂管522联接到喷嘴主体512的远侧部分，该喷嘴主体与喷嘴尖端514流体连通。在另一实施方式中，冷却剂可在内部通过例如套筒组件450被引导到喷嘴510。

致动器轴516包括基部524和与基部524相对的远端526。致动器轴516的远端526联接到固定地联接到喷嘴主体512的弓形连杆528。基部524支撑轴承530，该轴承的尺寸和形状被确定成搁置抵靠上环488的螺旋表面496。在所示的示例性实施方式中，说明性地为螺旋压缩弹簧的偏压构件532定位在致动器轴516的基部524和顶板424的下表面432之间。偏压构件532施加抵靠致动器轴516的基部524的偏压力，以维持轴承530抵靠上环488的螺旋表面496的接合。

由于轴承530与表面496接合，因此，根据轴承530在上环488的螺旋表面496上的位置，致动器轴516可在方向534、536上竖直移动。更具体地，当轴承530在方向534上趋向朝向螺旋表面496的最高竖直位置时，致动器轴516在方向534上(例如，向上)竖直地移位。类似地，当轴承530在方向534上趋向朝向螺旋表面496的最低竖直位置时，致动器轴516在方向536上(例如，向下)竖直地移位。在所示的示例性实施方式中，致动器轴516在方向534、536上的轴向位移大致平行于平台轴线508。当致动器轴516在方向534上移位时，喷嘴510在方向540上围绕喷嘴轴线520枢转。类似地，致动器轴516在方向536上的位移导致喷嘴510在喷嘴轴线520上方在方向538上枢转。

现在参考图62、图64和图65，动态冷却剂输送系统400还包括联接到顶板424的下表面432的马达安装支架542。马达安装支架542支撑多个马达544，该马达说明性地为马达544a、544b，它们的尺寸和构造被确定成使上环488和下环464中的相应一者旋转。马达544a、544b说明性地为容纳在壳体428内的无刷DC电动马达，例如步进马达。每个电动马达544a、544b说明性地与电源和控制器电连通。

马达544a、544b操作地联接到上环488和下环464中的相应一者。更具体地说，带548将马达544a操作地联接到下环464，带550将马达544b操作地联接到上环488。每个马达544a、544b包括固定地联接到从马达544a、544b中的相应马达延伸的马达轴的滑轮546。因此，马达544a、544b的致动导致滑轮546中的相应滑轮旋转。滑轮546包括多个接合特征部552，该接合特征部说明性地为齿轮齿，该接合特征部被构造成接合带548、550中的相应的带。类似地，上环488的接合特征部502(参考图63)和下环464的接合特征部482(参考图63)被构造成接合带548、550中的相应的带。因此，马达544a、544b驱动地联接到马达544a、544b中的相应马达。在所示的示例性实施方式中，带548、550包括齿形同步带。齿形同步带548、550的优点尤其在于带548、550将不会相对于滑轮546滑动。相反，带548、550与滑轮546绝对地接合。然而，可以设想，带548、550可以包括不同类型的带。

它们之间的齿轮比和马达544a、544b、滑轮546、下环464和上环488的尺寸可以根据例如CNC机床100的尺寸和动态冷却剂输送系统400的中心开口410的尺寸进行调节。例如，下环464和上环488的尺寸可以取决于主轴头120和喷嘴510的尺寸中的至少一者。滑轮546的尺寸可选择成使动态冷却剂输送系统400的紧凑性最大化，同时提供足够的扭矩以使下环464和上环488旋转。

现在参考图64，电动马达544a在方向554上的致动导致下环464在方向554上围绕平台轴线508旋转。类似地，马达544b在相反方向556上的致动导致下环464在方向556上围绕平台轴线508旋转。当下环464在方向554、556中的任一方向上围绕平台轴线508旋转时，平台456和喷嘴510在相同的方向上围绕平台轴线508旋转。因此，马达544a控制平台456和喷嘴510相对于平台轴线508的旋转位置。

在所示的示例性实施方式中，电动马达544b在方向554上的致动导致上环488在方向554上围绕平台轴线508旋转。类似地，马达544b在相反方向556上的致动导致上环488在方向556上围绕平台轴线508旋转。上环488围绕平台轴线508相对于下环464的旋转导致喷嘴510在方向538、540中的一者上围绕喷嘴轴线520枢转(见图62)。因此，马达544b大致控制喷嘴510相对于喷嘴轴线520的角位置。也就是说，上环488和下环464之间的相对运动也控制喷嘴510相对于喷嘴轴线520的角位置。例如，如果下环464在方向554、556中的一者上围绕平台轴线508旋转，而上环488相对于平台轴线508和下环464保持固定不动，则喷嘴510将在方向538、540中的一者上围绕喷嘴轴线520枢转。相反，如果上环488和下环464两者都围绕平台轴线508旋转，则喷嘴510相对于喷嘴轴线520的角位置将保持相同。因此，动态冷却剂输送系统400可用于沿着切割工具的轴向长度的至少一部分，或者从喷嘴510相对于平台轴线508和切割工具的多个角位置或定向，将冷却剂动态地输送到例如由主轴头120支撑的切割工具的分开的轴向位置。喷嘴510的这种动态定位和冷却剂的输送可以对例如切割工具相对于工件的位置、切割工具的类型(例如，面铣刀、端铣刀等)、或制造过程(例如，面铣、插铣)起反应。

返回参考图62，动态冷却剂输送系统400包括传感器组件558，该传感器组件被构造成帮助控制下环464和上环488的旋转和位置。传感器组件558包括支撑多个传感器562(说明性地为传感器562a、562b)的传感器安装件或框架560。传感器562被构造成测量下环464和上环488围绕平台轴线508的旋转。具体地，传感器562测量下环464和上环488的中性或原始位置。在所示的示例性实施方式中，传感器562被构造成检测被支撑在下环464和上环488中的相应一者内的磁体的磁场。更具体地，传感器562a被构造成检测由上环488支撑的磁体的磁场。类似地，传感器562b被构造成检测由下环464支撑的磁体的磁场。邻近传感器组件558的下环464和上环488中的相应一者中的磁体564的位置说明性地对应于平台456和喷嘴510围绕平台轴线508的角位置，该角位置是平台456和喷嘴510围绕平台轴线508的中性或原始位置。因此，传感器562可以用于将平台456和喷嘴510定向到该原始位置。在所示的示例性实施方式中，传感器562说明性地为簧片开关或霍尔效应传感器。在另一实施方式中，传感器562可以包括光电传感器、线性编码器或位置传感器，其允许测量下环464和上环488围绕平台轴线508的位移。

在所示的示例性实施方式中，平台456和喷嘴510可围绕平台轴线508旋转经过大约0至270度的角位移范围。为此，原始位置不是平台456和喷嘴510的角位移范围的端点。相反，平台456和喷嘴510可围绕平台轴线508旋转，例如，从原位置在方向554上旋转大约0至90度的角位移范围，以及从原位置在方向556上旋转大约0至180度的角位移范围。因此，平台456和喷嘴510的总角位移范围将是0至270度。然而，可以设想，平台456和喷嘴510可围绕平台轴线508旋转经过较大或较小的角位移范围。还可以设想，平台456和喷嘴510可以在方向554上旋转大于或小于0至90度范围的角位移范围。还可以设想，平台456和喷嘴510可以在方向556上旋转大于或小于0至180度范围的角位移范围。在另一实施方式中，平台456和喷嘴510可围绕平台轴线508旋转经过至少360度的角位移范围。另外，虽然示出了由平台456支撑的单个喷嘴510，但是可以设想，平台可以支撑多个喷嘴以便围绕平台轴线508旋转。在一个实施方式中，平台456支撑至少两个喷嘴以围绕平台轴线508旋转。

现在参考图62、图64和图65，动态冷却剂输送系统400还包括联接到顶板424的滚筒566。滚筒566包括竖直地被支撑在顶板424的下表面432下方的大致圆柱形主体。滚筒566被构造成支撑冷却剂管522。除了喷嘴510之外，冷却剂管522流体地联接到配件446。在所示的示例性实施方式中，当平台456和喷嘴510围绕平台轴线508旋转时，滚筒566的外表面568适于允许冷却剂管522卷绕到滚筒566上和从滚筒退绕。为此，滚筒566可围绕滚筒轴线570旋转，该滚筒轴线与平台轴线508间隔开并平行于该平台轴线。此外，滚筒566利用摩擦带574驱动地联接到被支撑在马达544a的马达轴上的卷轴572。因此，马达544b在方向554、556中的一者上的致动导致滚筒566围绕滚筒轴线570在相同方向上旋转。平台456包括凹槽576(见图63)，该凹槽被构造成支撑冷却剂管522，同时允许冷却剂管522卷绕到滚筒566上或从滚筒退绕。在所示的示例性实施方式中，凹槽576外接光环458。滚筒566的优点尤其在于根据喷嘴510围绕平台轴线508的角位置，冷却剂管522可卷绕到滚筒566上或从滚筒566退绕。

现在参考图63和图66，光环458可移除地联接到下安装件454的底部468。在一些实施方式中，光环458与下安装件454一体地形成以形成单件构造。光环458是能够照亮切割工具或工件中的至少一者的光源。说明性地，光环458具有直径与中心开口410类似的大致环形的主体。光环458包括多个光源，该光源说明性地为LED，其电联接到PCB。PCB可以包括控制器，该控制器被构造成控制例如LED的亮度。在一个替代实施方式中，光源可以包括至少一个聚光灯，该聚光灯具有联接到壳体428的多个LED。在另一实施方式中，光源被提供作为动态冷却剂输送系统400的附件。因此，动态冷却剂输送系统400可以包括光源在该处联接到下安装件454的可移除修剪件。

在所示的示例性实施方式中，冷却剂包括加压的水基溶液，并且润滑剂包括具有摩擦减小特性的流体。在一个实施方式中，冷却剂可以包括切割流体，例如包括少量的油和大量的水的乳化型冷却剂。说明性地，油可以是石油、半合成或合成类型的油。在替代实施方式中，冷却剂可包括压缩空气。

尽管本发明已经被描述为具有示例性设计，但是本发明可以在本公开的精神和范围内被进一步修改。因此，本申请旨在覆盖使用本发明的一般原理的本发明的任何变型、使用或修改。此外，本申请旨在覆盖本发明所属领域的已知或惯例实践范围内的与本公开的偏离。

Claims (36)

1.一种用于将冷却剂输送到切割工具(390)的动态冷却剂输送系统(200、400)，所述切割工具联接到计算机数控机床(100)的主轴(120)，所述动态冷却剂输送系统包括：

平台(270、456)，所述平台适于联接到所述主轴并且能够围绕所述平台的第一轴线(271、508)旋转；

转塔(290)，所述转塔由所述平台支撑并且能够围绕所述转塔的第二轴线(291)旋转；以及

喷嘴(310、510)，所述喷嘴由所述转塔支撑并且能够围绕所述喷嘴的第三轴线(311、520)枢转，所述喷嘴与冷却剂贮存器流体连通并且适于将冷却剂从所述冷却剂贮存器输送到所述切割工具，

其中，所述第一轴线平行于所述第二轴线，并且所述第三轴线不平行于所述第一轴线。

2.根据权利要求1所述的动态冷却剂输送系统，所述动态冷却剂输送系统还包括适于联接到所述计算机数控机床的所述主轴的壳体(220、428)，所述壳体支撑所述平台。

3.根据权利要求2所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述壳体适于以可移除的方式联接到所述计算机数控机床的所述主轴。

4.根据权利要求1所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述第三轴线正交于所述第一轴线。

5.根据权利要求1所述的动态冷却剂输送系统，所述动态冷却剂输送系统还包括：

适于联接到所述计算机数控机床的所述主轴的壳体；

第一环(224)，所述第一环被支撑在所述壳体内并且能够围绕所述第一轴线旋转，所述第一环操作地联接到所述喷嘴，使得所述第一环围绕所述第一轴线的旋转能够使所述喷嘴围绕所述第三轴线枢转；以及

第二环(230)，所述第二环被支撑在所述壳体内并且能够围绕所述第一轴线旋转，所述第二环操作地联接到所述平台，使得所述第二环围绕所述第一轴线的旋转导致所述平台围绕所述第一轴线的旋转。

6.根据权利要求5所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述第二环邻近所述平台布置，并且所述第一环沿着所述第一轴线与所述第二环轴向地间隔开。

7.根据权利要求5所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述第一环包括径向凸缘和与所述径向凸缘大致正交的轴向凸缘，所述轴向凸缘包括多个接合特征部和沿着所述轴向凸缘的内表面延伸的螺旋表面。

8.根据权利要求7所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述第一环通过致动器轴操作地联接到所述喷嘴，所述致动器轴具有被支撑在所述第一环的所述螺旋表面上的基部，并且所述第一环相对于所述致动器轴的所述基部的旋转导致所述致动器轴在平行于所述第一轴线的方向上移位，所述致动器轴的所述移位导致所述喷嘴围绕所述第三轴线的枢转。

9.根据权利要求5所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述第一环和所述第二环中的每一者被构造成能够相对于彼此以不同的旋转速度围绕所述第一轴线旋转。

10.根据权利要求5所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述第一环与所述第二环之间的相对运动导致所述喷嘴围绕所述第三轴线枢转。

11.根据权利要求5所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述第一环和所述第二环以零相对运动的旋转导致所述平台和所述喷嘴围绕所述第一轴线旋转。

12.根据权利要求5所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述第一环和所述第二环中的每一者包括多个接合特征部。

13.根据权利要求12所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述多个接合特征部包括齿轮齿。

14.根据权利要求1所述的动态冷却剂输送系统，所述动态冷却剂输送系统还包括：

第一电动马达(544a)，所述第一电动马达操作地联接到所述平台；以及

第二电动马达(544b)，所述第二电动马达操作地联接到所述喷嘴。

15.根据权利要求14所述的动态冷却剂输送系统，所述动态冷却剂输送系统还包括适于联接到所述计算机数控机床的所述主轴的壳体和联接到所述壳体的马达安装支架(542)，所述马达安装支架将所述第一电动马达和所述第二电动马达支撑在所述壳体内。

16.根据权利要求15所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述第一电动马达使用第一带操作地联接到所述平台，并且所述第二电动马达使用第二带操作地联接到所述喷嘴。

17.根据权利要求16所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述第一电动马达包括操作地联接到所述第一带的第一滑轮，并且所述第二电动马达包括操作地联接到所述第二带的第二滑轮。

18.根据权利要求1所述的动态冷却剂输送系统，所述动态冷却剂输送系统还包括适于联接到所述主轴的光源(356)，所述光源能够照亮所述切割工具或以可移除的方式被支撑在所述计算机数控机床的工作空间中的工件中的至少一者。

19.根据权利要求18所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述光源包括多个发光二极管。

20.根据权利要求1所述的动态冷却剂输送系统，所述动态冷却剂输送系统还包括适于联接到所述主轴的光环(350)，所述光环能够照亮所述切割工具或以可移除的方式被支撑在所述计算机数控机床的工作空间中的工件中的至少一者，所述光环围绕所述切割工具的一部分。

21.根据权利要求20所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述光环与所述第一轴线同轴地布置。

22.根据权利要求20所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述光环包括多个光源。

23.根据权利要求22所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述多个光源中的每一个光源包括发光二极管。

24.根据权利要求1所述的动态冷却剂输送系统，所述动态冷却剂输送系统还包括支撑被联接到所述喷嘴的冷却剂管的滚筒(566)。

25.根据权利要求24所述的动态冷却剂输送系统，其中，所述滚筒被构造成围绕所述滚筒的第四轴线(570)旋转，所述第四轴线与所述第一轴线间隔开并且平行于所述第一轴线。

26.一种将冷却剂动态地输送到切割工具(390)的方法，所述切割工具联接到计算机数控机床(100)的主轴(120)以围绕联接到所述主轴的平台(270、456)的第一轴线(271、508)旋转，所述方法包括：

提供流体地联接到冷却剂贮存器的冷却剂输送喷嘴(310、510)，所述冷却剂输送喷嘴由转塔(290)支撑，所述转塔适于围绕所述转塔的第二轴线(291)旋转，所述冷却剂输送喷嘴适于围绕所述喷嘴的不平行于所述第一轴线的第三轴线(311、520)枢转，并且所述转塔由联接到所述主轴的所述平台(270、456)支撑，所述平台适于围绕所述第一轴线旋转；

从所述冷却剂输送喷嘴相对于所述切割工具的第一定向将冷却剂输送到所述切割工具的第一轴向位置，所述第一定向由所述冷却剂输送喷嘴相对于所述第一轴线的角位置限定；以及

使所述冷却剂输送喷嘴围绕所述第一轴线旋转，使得所述冷却剂输送喷嘴从所述冷却剂输送喷嘴相对于所述切割工具的第二定向将冷却剂输送到所述切割工具的所述第一轴向位置，所述第二定向从所述第一定向成角度地移位，

其中，所述第一轴线平行于所述第二轴线。

27.根据权利要求26所述的方法，所述方法还包括提供由所述主轴支撑以便旋转的所述切割工具。

28.根据权利要求26所述的方法，所述方法还包括使所述冷却剂输送喷嘴在第一旋转方向和第二旋转方向上围绕所述第一轴线在所述第一定向和所述第二定向之间循环地旋转，以向所述切割工具提供冷却剂的清扫输送。

29.根据权利要求26所述的方法，所述方法还包括使所述冷却剂输送喷嘴围绕所述第三轴线枢转，使得所述冷却剂输送喷嘴将冷却剂输送到所述切割工具的第二轴向位置，所述切割工具的所述第二轴向位置沿着所述第一轴线与所述第一轴向位置轴向地间隔开。

30.根据权利要求29所述的方法，所述方法还包括使所述冷却剂输送喷嘴围绕所述第三轴线在第一旋转方向和第二旋转方向上循环地枢转，使得冷却剂沿着所述切割工具的轴向长度的至少一部分被输送。

31.根据权利要求26所述的方法，其中，使所述冷却剂输送喷嘴旋转是响应于来自所述计算机数控机床的控制信号而发生的。

32.根据权利要求26所述的方法，所述方法还包括提供以可移除的方式被支撑在所述计算机数控机床的工作空间中的工件，所述工件或所述切割工具中的至少一者能够相对于所述工件或所述切割工具中的另一者移动，并且其中，使所述冷却剂输送喷嘴旋转是响应于所述切割工具相对于所述工件的当前运动矢量而发生的。

33.一种将冷却剂动态地输送到切割工具(390)的方法，所述切割工具联接到计算机数控机床(100)的主轴(120)以便围绕联接到所述主轴的平台(270、456)的第一轴线(271、508)旋转，所述方法包括：

提供流体地联接到冷却剂贮存器的冷却剂输送喷嘴(310、510)，所述冷却剂输送喷嘴由转塔(290)支撑，所述转塔适于围绕所述转塔的第二轴线(291)旋转，所述冷却剂输送喷嘴适于围绕所述喷嘴的不平行于所述第一轴线的第三轴线(311、520)枢转，并且所述转塔由联接到所述主轴的所述平台(270、456)支撑，所述平台适于围绕所述第一轴线旋转；

从所述冷却剂输送喷嘴相对于所述切割工具的第一定向将冷却剂输送到所述切割工具的第一轴向位置，所述第一定向由所述冷却剂输送喷嘴相对于所述第一轴线的角位置限定；以及

使所述冷却剂输送喷嘴围绕所述第三轴线枢转，使得所述冷却剂输送喷嘴将冷却剂输送到所述切割工具的第二轴向位置，所述切割工具的所述第二轴向位置沿着所述第一轴线与所述切割工具的所述第一轴向位置轴向地间隔开，

所述第一轴线平行于所述第二轴线。

34.根据权利要求33所述的方法，所述方法还包括使所述冷却剂输送喷嘴围绕所述第一轴线旋转，使得所述冷却剂输送喷嘴将冷却剂输送到所述切割工具的所述第一轴向位置或所述第二轴向位置中的至少一者。

35.根据权利要求34所述的方法，其中，使所述冷却剂输送喷嘴围绕所述第三轴线枢转和使所述冷却剂输送喷嘴围绕所述第一轴线旋转同时发生。

36.根据权利要求33所述的方法，所述方法还包括使所述冷却剂输送喷嘴围绕所述第三轴线在第一旋转方向和第二旋转方向上循环地枢转，使得冷却剂沿着所述切割工具的轴向长度的至少一部分被输送。

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