CN112589525B - 一种车铣复合机床刀具冷却装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冷却装置技术领域，具体的说是一种车铣复合机床刀具冷却装置，包括工作台、主轴与刀夹头；所述刀夹头底端安装有刀具，所述主轴底端安装有冷却套，所述冷却套的内部设置有冷却腔，所述冷却套底端转动连接有转环，所述转环的上端面上设置环形的凸台与定位台，所述冷却腔底端设置有环形槽，所述转环的顶端设置有贯通至定位台顶面的通槽，所述通槽底端的转环内部沿其径向设置有贯通式的冷却槽，其中所述冷却槽远离刀具的一端所对应的转环侧壁上连接有喷头；本发明通过设置冷却装置的内部结构，使得冷却液或冷气能够更有效的对刀具的各个位置进行高效的冷却与降温，大大提高了机床刀具的使用效果与工作寿命。

Description

一种车铣复合机床刀具冷却装置
技术领域
本发明属于冷却装置技术领域，具体的说是一种车铣复合机床刀具冷却装置。
背景技术
刀具在加工机械部件时，往往需要通过冷却液对刀具及机械部件进行冷却，目前数控设备中的冷却液主要依靠设置在刀具及机械部件一侧的喷头来喷出冷却液，然而由于喷头设置在刀具和机械部件的一侧，无法很好地实现对刀具及机械部件各个部位的冷却，从而会出现冷却程度不一致的现象，存在冷却效果差的缺点，严重时还会缩短刀具的使用寿命。
现有技术中也出现了一些关于刀具冷却装置的技术方案，如一项中国专利，专利号为2018219964290，该发明中提出了一种机床刀具冷却装置，包括主轴头、主轴、工作台、冷却液输出管、冷却液箱和水泵，主轴头内侧设置有主轴，主轴伸出到主轴头下端面以下，主轴下设置有刀夹头，刀夹头下端夹设有数控铣刀，工作台位于数控铣刀下方，还包括空气压缩机和冷气输出管，冷却液输出管和冷气输出管的一端平行固定设置，且绕卷成螺旋状，套在数控铣刀外部，且该部位的冷却液输出管和冷气输出管上开设对准数控铣刀的若干个通孔，冷却液输出管和冷气输出管的另一端分别与水泵和空气压缩机固定连接，水泵与冷却液箱连通。通过液冷和气冷两种制冷方式对刀具进行冷却，可以根据实际情况单独选择一种方式进行冷却，也可以两种方式结合后进行冷却。
虽然上述技术中的冷却装置能够对刀具起到一定的冷却效果，但由于该装置中的冷却液输出管和冷气输出管自上至下呈螺旋状设置，使得冷却液或冷气首先在输出管的上端喷出，当剩余的冷却液或冷气流入输出管底端时，随着冷却液与冷气的减少，此时从输出管底端喷出的冷却液或冷气因压强变低而喷射效果不佳，同时工作时的刀具自上至下温度逐渐增高，此时冷却液首先从顶部喷出后虽然能流至刀具底部，但在冷却液顺流的过程中其冷却效果也在逐渐降低，从而大大降低了刀具最低端的冷却效果与效率。
鉴于此，本发明提供了一种车铣复合机床刀具冷却装置，通过设置冷却装置的内部结构，使得冷却液或冷气能够更有效的对刀具的各个位置进行高效的冷却与降温，大大提高了机床刀具的使用效果与工作寿命。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种车铣复合机床刀具冷却装置，通过设置冷却装置的内部结构，使得冷却液或冷气能够更有效的对刀具的各个位置进行高效的冷却与降温，大大提高了机床刀具的使用效果与工作寿命。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种车铣复合机床刀具冷却装置，包括工作台，所述工作台顶部设有主轴，所述主轴底端连接有刀夹头；所述刀夹头底端安装有刀具，所述主轴底端安装有环形的冷却套，所述冷却套的内部底端设置有冷却腔，所述工作台上分别安装有冷却液箱与冷风机，所述冷却液箱顶部安装有水泵，所述冷风机和水泵与冷却腔内部通过输送管相连，所述冷却套底端转动连接有转环，所述转环的上端面上设置环形的凸台，所述凸台上端面设置有环形的定位台，所述凸台在竖直方向上的投影面积在定位台竖直方向上投影面积的内部，所述冷却腔底端设置有与凸台相配合的环形槽，所述凸台的外壁上连接有与环形槽过盈配合的密封圈，所述转环的顶端设置有贯通至定位台顶面的通槽，所述通槽底端的转环内部沿其径向设置有贯通式的冷却槽，其中所述冷却槽远离刀具的一端所对应的转环侧壁上连接有喷头，所述喷头的喷射方向沿转环侧壁的切向方向，所述工作台上设置有控制器，所述控制器用于控制冷却装置的自动运行；工作时，虽然现有技术中的冷却装置能够对刀具起到一定的冷却效果，但由于该装置中的冷却液输出管和冷气输出管自上至下呈螺旋状设置，使得冷却液或冷气首先在输出管的上端喷出，当剩余的冷却液或冷气流入输出管底端时，随着冷却液与冷气的减少，此时从输出管底端喷出的冷却液或冷气因压强变低而喷射效果不佳，同时工作时的刀具自上至下温度逐渐增高，此时冷却液首先从顶部喷出后虽然能流至刀具底部，但在冷却液顺流的过程中其冷却效果也在逐渐降低，从而大大降低了刀具最低端的冷却效果与效率；而本发明中的冷却装置在工作时，当需要对刀具进行冷却时，此时通过设置冷却液箱与冷风机，根据工人能够根据需要选择液冷或气冷两种制冷方式，随后控制器控制水泵或冷风机进行工作，使得冷却液或冷风通过输送管流入冷却腔内部，随后通过通槽流入冷却槽内部，此时一部分冷却液或冷风能够从喷头喷出，由于从喷头喷射出的冷却液或冷风始终沿转环侧壁的切向方向，使得转环能够受到一定的离心力并通过定位台在冷却腔内部的运动进行自身的转动，而另一部分冷却液或冷气能够从冷却槽靠近刀具的一端喷出，同时在转环的转动下对刀具各个位置进行均匀冷却，缓解了现有技术中刀具冷却效果不佳或效率低下的情况，从而大大提高了机床刀具的使用效果与工作寿命。
优选的，所述冷却槽靠近刀具的一端所对应的转环侧壁上对称连接有定位板，所述定位板内部分别滑动连接有滑板，所述滑板相互靠近的一端通过连杆相固连，所述冷却槽侧壁的上下两端分别转动连接有一号调节板，所述一号调节板内部分别开设有滑腔，所述滑腔内部滑动连接有二号调节板，所述二号调节板的另一端分别与对应的滑板端部转动相连；工作时，设置的两组一号调节板与二号调节板能够对冷却液或冷气的流动方向进行控制，当需要对从冷却槽端部喷出的冷却液或冷气方向进行调整时，此时通过推动底端的滑板，使得该滑板能够通过连杆带动另一滑板同步向上运动，此时两运动的滑板能够通过带动二号调节板向滑腔内部运动，从而能够调节两调节板的长度与角度，并对冷却液或冷气的喷射角度进行调节，此时设置的调节机构能够根据不同长度的刀具进行喷射角度的调节，从而使得冷却装置能够更好的对不同型号的刀具进行冷却。
优选的，所述滑板底端的转环侧壁上设置有固定块，所述固定块内部螺纹连接有调节杆，所述调节杆顶端设置有卡板且与滑板的底面转动相连；工作时，当需要调节冷却液的喷射角度时，此时通过拧动调节杆，并通过调节杆拧入固定块内部的长度对连接的滑板进行推动，而与滑板转动连接的卡板在不影响调节杆有效转动的同时，也能对调节后的滑板位置进行固定，从而大大提高了冷却装置在使用时的便捷性。
优选的，所述冷却套底端连接有环形的挡板，所述挡板底端位于喷头喷射方向的底部；工作时，通过在冷却套底端设置能够对喷头喷射的冷却液或冷气进行阻挡的挡板，减少从喷头处直接喷出的冷却液或冷气对工作人员的作业所产生的影响，同时也能减少冷却液的四处迸溅。
优选的，所述挡板底端设置有延伸板，所述延伸板、挡板与转环侧壁组成回收腔，所述挡板底端开设有回收槽，所述回收槽与冷却液箱之间通过回收管相连；工作时，由于上述的挡板在对喷头处的冷却液进行阻挡后，此时喷射在挡板上的冷却液在自身重力下顺流至工作台上，容易受到工作台上金属杂质的污染，若需要重新利用，则需要对混杂有金属杂质的冷却液进行去杂质处理，此时通过设置延伸板，使得延伸板、挡板与转环侧壁组成回收腔能够对喷头喷射的冷却液进行收集，并通过回收管直接回流至冷却液箱内部，防止冷却液流至工作台上而掺杂有金属杂质的情况，从而大大方便了冷却液的回收与循环利用，同时封闭式的回收腔能够对喷出的冷却液起到更好的防溅效果。
优选的，所述延伸板顶面上设置成倾斜面，所述倾斜面使得延伸板的厚度由回收槽向与回收槽相对的位置处逐渐增加；工作时，通过设置延伸板顶面的形状，使得落在延伸板上的冷却液能够在倾斜面的作用下充分高效的流至回收槽位置处，并通过回收管顺利回收，进一步提高了回收腔对冷却液的回收效果。
优选的，所述定位台的底面上转动连接有两组呈环形均布的滚球；工作时，当喷头喷射出冷却液或冷气并对转环施加离心力时，此时转环能够通过滚球在冷却腔底面上的滚动进行自身的转动，大大降低了定位台底面与冷却腔底面直接接触所产生的摩擦力，从而使得转环的运动能够顺利有效的进行。
优选的，所述主轴底面上设置有环形的螺纹部，所述冷却套的顶端内壁与螺纹部螺纹相连；工作时，通过将冷却套与主轴上的螺纹部设置为螺纹连接的方式，不仅连接牢固，同时也使得冷却套在装卸时更加方便快捷，大大提高了冷却装置在使用时的稳定性与便捷性。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过设置冷却装置的内部结构，使得冷却液或冷气能够更有效的对刀具的各个位置进行高效的冷却与降温，大大提高了机床刀具的使用效果与工作寿命。
2.本发明通过在冷却套底端设置能够对喷头喷射的冷却液或冷气进行阻挡的挡板，减少从喷头处直接喷出的冷却液或冷气对工作人员的作业所产生的影响，同时也能减少冷却液的四处迸溅。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是图2中A处的放大图；
图4是图3中B处的放大图；
图5是本发明中挡板内部的结构示意图；
图中：工作台1、主轴2、刀夹头3、刀具4、冷却套5、冷却腔6、冷却液箱7、冷风机8、水泵9、输送管10、转环11、凸台12、定位台13、环形槽14、密封圈15、通槽16、冷却槽17、喷头18、定位板19、滑板20、连杆21、一号调节板22、滑腔23、二号调节板24、固定块25、调节杆26、卡板27、挡板28、延伸板29、回收腔30、回收槽31、回收管32、倾斜面33、滚球34、螺纹部35。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图5所示，本发明所述的一种车铣复合机床刀具冷却装置，包括工作台1，所述工作台1顶部设有主轴2，所述主轴2底端连接有刀夹头3；所述刀夹头3底端安装有刀具4，所述主轴2底端安装有环形的冷却套5，所述冷却套5的内部底端设置有冷却腔6，所述工作台1上分别安装有冷却液箱7与冷风机8，所述冷却液箱7顶部安装有水泵9，所述冷风机8和水泵9与冷却腔6内部通过输送管10相连，所述冷却套5底端转动连接有转环11，所述转环11的上端面上设置环形的凸台12，所述凸台12上端面设置有环形的定位台13，所述凸台12在竖直方向上的投影面积在定位台13竖直方向上投影面积的内部，所述冷却腔6底端设置有与凸台12相配合的环形槽14，所述凸台12的外壁上连接有与环形槽14过盈配合的密封圈15，所述转环11的顶端设置有贯通至定位台13顶面的通槽16，所述通槽16底端的转环11内部沿其径向设置有贯通式的冷却槽17，其中所述冷却槽17远离刀具4的一端所对应的转环11侧壁上连接有喷头18，所述喷头18的喷射方向沿转环11侧壁的切向方向，所述工作台1上设置有控制器，所述控制器用于控制冷却装置的自动运行；工作时，虽然现有技术中的冷却装置能够对刀具4起到一定的冷却效果，但由于该装置中的冷却液输出管和冷气输出管自上至下呈螺旋状设置，使得冷却液或冷气首先在输出管的上端喷出，当剩余的冷却液或冷气流入输出管底端时，随着冷却液与冷气的减少，此时从输出管底端喷出的冷却液或冷气因压强变低而喷射效果不佳，同时工作时的刀具4自上至下温度逐渐增高，此时冷却液首先从顶部喷出后虽然能流至刀具4底部，但在冷却液顺流的过程中其冷却效果也在逐渐降低，从而大大降低了刀具4最低端的冷却效果与效率；而本发明中的冷却装置在工作时，当需要对刀具4进行冷却时，此时通过设置冷却液箱7与冷风机8，根据工人能够根据需要选择液冷或气冷两种制冷方式，随后控制器控制水泵9或冷风机8进行工作，使得冷却液或冷风通过输送管10流入冷却腔6内部，随后通过通槽16流入冷却槽17内部，此时一部分冷却液或冷风能够从喷头18喷出，由于从喷头18喷射出的冷却液或冷风始终沿转环11侧壁的切向方向，使得转环11能够受到一定的离心力并通过定位台13在冷却腔6内部的运动进行自身的转动，而另一部分冷却液或冷气能够从冷却槽17靠近刀具4的一端喷出，同时在转环11的转动下对刀具4各个位置进行均匀冷却，缓解了现有技术中刀具4冷却效果不佳或效率低下的情况，从而大大提高了机床刀具4的使用效果与工作寿命。
作为本发明的一种实施方式，所述冷却槽17靠近刀具4的一端所对应的转环11侧壁上对称连接有定位板19，所述定位板19内部分别滑动连接有滑板20，所述滑板20相互靠近的一端通过连杆21相固连，所述冷却槽17侧壁的上下两端分别转动连接有一号调节板22，所述一号调节板22内部分别开设有滑腔23，所述滑腔23内部滑动连接有二号调节板24，所述二号调节板24的另一端分别与对应的滑板20端部转动相连；工作时，设置的两组一号调节板22与二号调节板24能够对冷却液或冷气的流动方向进行控制，当需要对从冷却槽17端部喷出的冷却液或冷气方向进行调整时，此时通过推动底端的滑板20，使得该滑板20能够通过连杆21带动另一滑板20同步向上运动，此时两运动的滑板20能够通过带动二号调节板24向滑腔23内部运动，从而能够调节两调节板的长度与角度，并对冷却液或冷气的喷射角度进行调节，此时设置的调节机构能够根据不同长度的刀具4进行喷射角度的调节，从而使得冷却装置能够更好的对不同型号的刀具4进行冷却。
作为本发明的一种实施方式，所述滑板20底端的转环11侧壁上设置有固定块25，所述固定块25内部螺纹连接有调节杆26，所述调节杆26顶端设置有卡板27且与滑板20的底面转动相连；工作时，当需要调节冷却液的喷射角度时，此时通过拧动调节杆26，并通过调节杆26拧入固定块25内部的长度对连接的滑板20进行推动，而与滑板20转动连接的卡板27在不影响调节杆26有效转动的同时，也能对调节后的滑板20位置进行固定，从而大大提高了冷却装置在使用时的便捷性。
作为本发明的一种实施方式，所述冷却套5底端连接有环形的挡板28，所述挡板28底端位于喷头18喷射方向的底部；工作时，通过在冷却套5底端设置能够对喷头18喷射的冷却液或冷气进行阻挡的挡板28，减少从喷头18处直接喷出的冷却液或冷气对工作人员的作业所产生的影响，同时也能减少冷却液的四处迸溅。
作为本发明的一种实施方式，所述挡板28底端设置有延伸板29，所述延伸板29、挡板28与转环11侧壁组成回收腔30，所述挡板28底端开设有回收槽31，所述回收槽31与冷却液箱7之间通过回收管32相连；工作时，由于上述的挡板28在对喷头18处的冷却液进行阻挡后，此时喷射在挡板28上的冷却液在自身重力下顺流至工作台1上，容易受到工作台1上金属杂质的污染，若需要重新利用，则需要对混杂有金属杂质的冷却液进行去杂质处理，此时通过设置延伸板29，使得延伸板29、挡板28与转环11侧壁组成回收腔30能够对喷头18喷射的冷却液进行收集，并通过回收管32直接回流至冷却液箱7内部，防止冷却液流至工作台1上而掺杂有金属杂质的情况，从而大大方便了冷却液的回收与循环利用，同时封闭式的回收腔30能够对喷出的冷却液起到更好的防溅效果。
作为本发明的一种实施方式，所述延伸板29顶面上设置成倾斜面33，所述倾斜面33使得延伸板29的厚度由回收槽31向与回收槽31相对的位置处逐渐增加；工作时，通过设置延伸板29顶面的形状，使得落在延伸板29上的冷却液能够在倾斜面33的作用下充分高效的流至回收槽31位置处，并通过回收管32顺利回收，进一步提高了回收腔30对冷却液的回收效果。
作为本发明的一种实施方式，所述定位台13的底面上转动连接有两组呈环形均布的滚球34；工作时，当喷头18喷射出冷却液或冷气并对转环11施加离心力时，此时转环11能够通过滚球34在冷却腔6底面上的滚动进行自身的转动，大大降低了定位台13底面与冷却腔6底面直接接触所产生的摩擦力，从而使得转环11的运动能够顺利有效的进行。
作为本发明的一种实施方式，所述主轴2底面上设置有环形的螺纹部35，所述冷却套5的顶端内壁与螺纹部35螺纹相连；工作时，通过将冷却套5与主轴2上的螺纹部35设置为螺纹连接的方式，不仅连接牢固，同时也使得冷却套5在装卸时更加方便快捷，大大提高了冷却装置在使用时的稳定性与便捷性。
工作时，当需要对刀具4进行冷却时，此时通过设置冷却液箱7与冷风机8，根据工人能够根据需要选择液冷或气冷两种制冷方式，随后控制器控制水泵9或冷风机8进行工作，使得冷却液或冷风通过输送管10流入冷却腔6内部，随后通过通槽16流入冷却槽17内部，此时一部分冷却液或冷风能够从喷头18喷出，由于从喷头18喷射出的冷却液或冷风始终沿转环11侧壁的切向方向，使得转环11能够受到一定的离心力并通过定位台13在冷却腔6内部的运动进行自身的转动，而另一部分冷却液或冷气能够从冷却槽17靠近刀具4的一端喷出，同时在转环11的转动下对刀具4各个位置进行均匀冷却，缓解了现有技术中刀具4冷却效果不佳或效率低下的情况，从而大大提高了机床刀具4的使用效果与工作寿命。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种车铣复合机床刀具冷却装置，包括工作台(1)，所述工作台(1)顶部设有主轴(2)，所述主轴(2)底端连接有刀夹头(3)；其特征在于：所述刀夹头(3)底端安装有刀具(4)，所述主轴(2)底端安装有环形的冷却套(5)，所述冷却套(5)的内部底端设置有冷却腔(6)，所述工作台(1)上分别安装有冷却液箱(7)与冷风机(8)，所述冷却液箱(7)顶部安装有水泵(9)，所述冷风机(8)和水泵(9)与冷却腔(6)内部通过输送管(10)相连，所述冷却套(5)底端转动连接有转环(11)，所述转环(11)的上端面上设置环形的凸台(12)，所述凸台(12)上端面设置有环形的定位台(13)，所述凸台(12)在竖直方向上的投影面积在定位台(13)竖直方向上投影面积的内部，所述冷却腔(6)底端设置有与凸台(12)相配合的环形槽(14)，所述凸台(12)的外壁上连接有与环形槽(14)过盈配合的密封圈(15)，所述转环(11)的顶端设置有贯通至定位台(13)顶面的通槽(16)，所述通槽(16)底端的转环(11)内部沿其径向设置有贯通式的冷却槽(17)，其中所述冷却槽(17)远离刀具(4)的一端所对应的转环(11)侧壁上连接有喷头(18)，所述喷头(18)的喷射方向沿转环(11)侧壁的切向方向，所述工作台(1)上设置有控制器，所述控制器用于控制冷却装置的自动运行；所述冷却槽(17)靠近刀具(4)的一端所对应的转环(11)侧壁上对称连接有定位板(19)，所述定位板(19)内部分别滑动连接有滑板(20)，所述滑板(20)相互靠近的一端通过连杆(21)相固连，所述冷却槽(17)侧壁的上下两端分别转动连接有一号调节板(22)，所述一号调节板(22)内部分别开设有滑腔(23)，所述滑腔(23)内部滑动连接有二号调节板(24)，所述二号调节板(24)的另一端分别与对应的滑板(20)端部转动相连。
2.根据权利要求1所述的一种车铣复合机床刀具冷却装置，其特征在于：所述滑板(20)底端的转环(11)侧壁上设置有固定块(25)，所述固定块(25)内部螺纹连接有调节杆(26)，所述调节杆(26)顶端设置有卡板(27)且与滑板(20)的底面转动相连。
3.根据权利要求1所述的一种车铣复合机床刀具冷却装置，其特征在于：所述冷却套(5)底端连接有环形的挡板(28)，所述挡板(28)底端位于喷头(18)喷射方向的底部。
4.根据权利要求3所述的一种车铣复合机床刀具冷却装置，其特征在于：所述挡板(28)底端设置有延伸板(29)，所述延伸板(29)、挡板(28)与转环(11)侧壁组成回收腔(30)，所述挡板(28)底端开设有回收槽(31)，所述回收槽(31)与冷却液箱(7)之间通过回收管(32)相连。
5.根据权利要求4所述的一种车铣复合机床刀具冷却装置，其特征在于：所述延伸板(29)顶面上设置成倾斜面(33)，所述倾斜面(33)使得延伸板(29)的厚度由回收槽(31)向与回收槽(31)相对的位置处逐渐增加。
6.根据权利要求1所述的一种车铣复合机床刀具冷却装置，其特征在于：所述定位台(13)的底面上转动连接有两组呈环形均布的滚球(34)。
7.根据权利要求1所述的一种车铣复合机床刀具冷却装置，其特征在于：所述主轴(2)底面上设置有环形的螺纹部(35)，所述冷却套(5)的顶端内壁与螺纹部(35)螺纹相连。
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