CN113172471B - 一种数控机床冷却排屑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控机床冷却排屑装置，涉及数控机床领域，针对现有机床加工过程产生的废屑清理不够彻底，缝隙中残留废屑较多，容易对机床内的部件造成磨损，导致车床损坏的问题，现提出如下方案，包括机床主体、夹具和数控铣刀，所述机床主体位于数控铣刀加工位置的下方设置有排屑机构，所述机床主体内安装有冲刷冷却系统，所述排屑机构对数控铣刀加工产生的废屑进行收集，所述冲刷冷却系统对数控铣刀加工位置喷出削切液进行冷却并对排屑机构内汇集的废屑进行冲刷排屑。本发明通过削切液对加工位置冷却降温，同时带走废屑，并通过底部的排屑装置对废屑进行统一集中的收集处理，削切液进行过过滤能够多次利用，减少废液排放，十分环保。

Description

一种数控机床冷却排屑装置

技术领域

本发明涉及数控机床领域，尤其涉及一种数控机床冷却排屑装置。

背景技术

数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。

目前的数控机床缺乏对废屑进行收集处理的功能，工件在进行加工过程产生的废屑散落在机床内部各个角落，往往需要人工定期对废屑进行清理，这种方式不仅效率极低，人工成本高，且废屑清理不够彻底，缝隙中残留废屑较多，容易对机床内的部件造成磨损，导致车床损坏，为此我们设计出一种数控机床冷却排屑装置，来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在工件在进行加工过程产生的废屑散落在机床内部各个角落，废屑清理不够彻底，缝隙中残留废屑较多，容易对机床内的部件造成磨损，导致车床损坏的缺点，而提出的一种数控机床冷却排屑装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种数控机床冷却排屑装置，包括机床主体、夹具和数控铣刀，所述夹具安装在机床主体的加工区域内，所述数控铣刀活动安装在加工区域内与夹具相对应的位置，所述机床主体位于数控铣刀加工位置的下方设置有排屑机构，所述机床主体内安装有冲刷冷却系统，所述排屑机构对数控铣刀加工产生的废屑进行收集，所述冲刷冷却系统对数控铣刀加工位置喷出削切液进行冷却并对排屑机构内汇集的废屑进行冲刷排屑，所述排屑机构对含有废屑的削切液进行过滤并将过滤后的削切液回流至冲刷冷却系统中。

优选的，所述排屑机构包括冲刷槽和过滤槽，所述冲刷槽固定设置在机床主体内数控铣刀加工位置的下方，所述冲刷槽的一端连接有过滤槽，所述冲刷槽的侧壁内均预设有内置管道，且内置管道朝向过滤槽的中部均开设有多个冲刷孔，所述冲刷冷却系统与内置管道连接，所述冲刷槽处安装有用于对其内部进行清刷的清刷机构，所述清刷机构由固定安装在机床主体侧壁上的驱动机构配合冲刷冷却系统提供驱动力。

优选的，所述冲刷槽朝向过滤槽的一端倾斜，且高度逐渐变低。

优选的，所述过滤槽的中部可拆卸式安装有过滤芯，所述过滤槽的底部与冲刷冷却系统连接。

优选的，所述清刷机构包括活动组件、连接杆和刷体，所述刷体架空设于冲刷槽内，且所述活动组件位于冲刷槽的两侧外部，所述活动组件与刷体之间通过连接杆固定连接。

优选的，所述活动组件包括限位滑轨、滑动支撑框、纵移支撑板和驱动齿轮，所述限位滑轨固定安装于冲刷槽两侧的机床主体上，所述滑动支撑框的下侧壁滑动安装于限位滑轨内，所述纵移支撑板的两端滑动安装在滑动支撑框内部，所述纵移支撑板的长度与滑动支撑框的内框长度相等且纵移支撑板的宽度小于滑动支撑框内框的宽度，所述纵移支撑板的外侧中部沿其长度方向固定设置有椭圆形板，所述椭圆形板的中部沿其长度方向间隔设置有多个凸起圆柱，所述纵移支撑板位于椭圆形板的外环处固定设置有椭圆环体，所述椭圆环体与椭圆形板之间形成环形滑槽，所述驱动齿轮的一端轴心与环形滑槽滑动连接，另一端与驱动机构传动连接，所述驱动齿轮与多个凸起圆柱形成的间隙之间啮合连接。

优选的，所述连接杆为倒置的“J”形结构，且一端与刷体的端部固定连接，另一端与滑动支撑框上侧壁的端部固定连接。

优选的，所述冲刷冷却系统包括削切液箱、增压泵、回流泵、冷却管、冲刷管、驱动管、回流支管和回流主管；所述削切液箱固定安装在机床主体上，所述削切液箱的出液口处安装有增压泵，其回收口安装有回流泵，所述增压泵的出口分别分支连接冷却管、冲刷管、驱动管的一端，所述冷却管的另一端延伸至数控铣刀加工出的上方并安装有喷头，所述冲刷管延伸至冲刷槽出与其内部的内置管道连接，所述驱动管的另一端与驱动机构的进液口连接，所述回流主管的一端与过滤槽的底部连接，另一端与回流泵连接，所述驱动机构的出液口通过回流支管与回流主管连接。

优选的，所述冷却管、冲刷管、驱动管靠近增压泵的位置均安装有电磁阀。

优选的，所述驱动机构包括具备出口和进口密封壳体和转动安装在密封壳体内部的驱动叶轮，所述密封壳体的进口与驱动管连接，所述密封壳体的出口与回流支管连接，所述驱动叶轮的转轴通过密封轴承延伸至密封壳体的外部并与任意一个驱动齿轮传动连接。

本发明的有益效果为：

1、通过对数控铣刀加工位置喷出冷却用的削切液，不仅能够对加工位置进行冷却，防止铣刀头过热，又能将加工产生的废屑包含在削切液中并落在冲刷槽中，避免废屑四处飞散，能够集中处理废屑；

2、含有废屑的削切液落入底部的冲刷槽中，随着冲刷出的削切液一同流向过滤槽，并废屑最终留在过滤槽中，而过滤后的削切液回流至削切液箱中进行回收利用，减少废液排放，十分环保；

3、在进行削切液冲刷的同时，通过清刷机构能够对附着残留在冲刷槽内壁上的废屑进行往复式清刷，形成更强有力的排屑作业，使得排屑更加彻底，效率更高，清刷机构由驱动机构驱动，驱动机构的动力来源为削切液箱中的液压来推动其旋转从而带动清刷机构往复运动对废屑进行清理，节能环保。

本发明设计新颖，结构简单，通过削切液对加工位置冷却降温，同时带走废屑，并通过底部的排屑装置对废屑进行统一集中的收集处理，避免废屑四处飞散的同时，削切液进行过过滤能够多次利用，减少废液排放，十分环保，且整个机构排屑更加彻底，大大提高了对废屑的处理效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的爆炸结构示意图；

图3为本发明实施例二中的冲刷冷却系统的结构示意图；

图4为本发明的实施例二中的冲刷冷却系统和排屑装置的结构示意图；

图5为本发明的排屑装置的结构示意图；

图6为本发明的排屑装置的爆炸结构示意图；

图7为本发明的实施例二中的驱动机构的剖面图；

图8为本发明的冲刷槽的剖面图；

图9为本发明的刷体的结构示意图。

图中标号：1、机床主体；2、夹具；3、数控铣刀；4、冲刷冷却系统；401、削切液箱；402、回流泵；403、冷却管；404、冲刷管；405、驱动管；406、回流支管；407、回流主管；408、增压泵；409、驱动机构；4091、密封壳体；4092、驱动叶轮；5、排屑机构；501、冲刷槽；502、过滤槽；503、冲刷孔；504、清刷机构；5041、刷体；5042、连接杆；5043、限位滑轨；5044、滑动支撑框；5045、纵移支撑板；5046、椭圆环体；5047、椭圆形板；5048、凸起圆柱；5049、环形滑槽；50410、驱动齿轮；505、过滤芯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1、2、5、6、8、9，一种数控机床冷却排屑装置，包括机床主体1、夹具2和数控铣刀3，夹具2安装在机床主体1的加工区域内，数控铣刀3活动安装在加工区域内与夹具2相对应的位置，机床主体1位于数控铣刀3加工位置的下方设置有排屑机构5，机床主体1内安装有冲刷冷却系统4，排屑机构5对数控铣刀3加工产生的废屑进行收集，冲刷冷却系统4对数控铣刀3加工位置喷出削切液进行冷却并对排屑机构5内汇集的废屑进行冲刷排屑，排屑机构5对含有废屑的削切液进行过滤并将过滤后的削切液回流至冲刷冷却系统4中。

排屑机构5包括冲刷槽501和过滤槽502，冲刷槽501固定设置在机床主体1内数控铣刀3加工位置的下方，冲刷槽501的一端连接有过滤槽502，冲刷槽501朝向过滤槽502的一端倾斜，且高度逐渐变低，冲刷槽501的侧壁内均预设有内置管道，且内置管道朝向过滤槽502的中部均开设有多个冲刷孔503，冲刷冷却系统4与内置管道连接，过滤槽502的中部可拆卸式安装有过滤芯505，过滤槽502的底部与冲刷冷却系统4连接。

冲刷冷却系统4包括削切液箱401、增压泵408、回流泵402、冷却管403、冲刷管404和回流主管407；削切液箱401固定安装在机床主体1上，削切液箱401的出液口处安装有增压泵408，其回收口安装有回流泵402，增压泵408的出口分别分支连接冷却管403、冲刷管404、驱动管405的一端，冷却管403的另一端延伸至数控铣刀3加工出的上方并安装有喷头，冲刷管404延伸至冲刷槽501出与其内部的内置管道连接，驱动管405的另一端与驱动机构409的进液口连接，回流主管407的一端与过滤槽502的底部连接，另一端与回流泵402连接。

冷却管403、冲刷管404、驱动管405靠近增压泵408的位置均安装有电磁阀。

本实施例在使用过程中，夹具2夹紧工件由数控铣刀3对工件进行加工，此时，增压泵启动，冷却管403上的电磁阀打开，冷却管403通过喷头对加工处喷出削切液，不仅能够对加工处进行降温、润滑，且削切液带走了加工产生废屑，避免废屑四处飞溅，导致后期不好清理，造成排屑不彻底，带有废屑的削切液落入底部的冲刷槽501中，冲刷管404上的电磁阀打开，削切液顺着冲刷管404流向冲刷槽501侧壁内的预设内置管道并通过冲刷孔503向冲刷槽501内流出，削切液在流动的同时，将从上方含有废屑的削切液一同冲刷至另一端的过滤槽502内，经过过滤槽502中过滤芯505的过滤作用，废屑留在过滤芯505中，而过滤后的削切液经过回流主管407被回流泵402抽回至削切液箱401中重新利用，减少废液排放，十分环保。

实施例二

参照图1-9，本实施例与实施例一不同之处在于，在排屑机构5处增设了清刷机构504，同时为了配合清刷机构504改进了冲刷冷却系统4，增加了驱动机构409，本实施例中，冲刷冷却系统4包括削切液箱401、增压泵408、回流泵402、冷却管403、冲刷管404、驱动管405、回流支管406和回流主管407；削切液箱401固定安装在机床主体1上，削切液箱401的出液口处安装有增压泵408，其回收口安装有回流泵402，增压泵408的出口分别分支连接冷却管403、冲刷管404、驱动管405的一端，冷却管403的另一端延伸至数控铣刀3加工出的上方并安装有喷头，冲刷管404延伸至冲刷槽501出与其内部的内置管道连接，驱动管405的另一端与驱动机构409的进液口连接，回流主管407的一端与过滤槽502的底部连接，另一端与回流泵402连接，驱动机构409的出液口通过回流支管406与回流主管407连接。

冲刷槽501处安装有用于对其内部进行清刷的清刷机构504，清刷机构504由固定安装在机床主体1侧壁上的驱动机构409配合冲刷冷却系统4提供驱动力，清刷机构504包括活动组件、连接杆5042和刷体5041，刷体5041架空设于冲刷槽501内，且活动组件位于冲刷槽501的两侧外部，活动组件与刷体5041之间通过连接杆5042固定连接。

活动组件包括限位滑轨5043、滑动支撑框5044、纵移支撑板5045和驱动齿轮50410，限位滑轨5043固定安装于冲刷槽501两侧的机床主体1上，滑动支撑框5044的下侧壁滑动安装于限位滑轨5043内，纵移支撑板5045的两端滑动安装在滑动支撑框5044内部，纵移支撑板5045的长度与滑动支撑框5044的内框长度相等且纵移支撑板5045的宽度小于滑动支撑框5044内框的宽度，纵移支撑板5045的外侧中部沿其长度方向固定设置有椭圆形板5047，椭圆形板5047的中部沿其长度方向间隔设置有多个凸起圆柱5048，纵移支撑板5045位于椭圆形板5047的外环处固定设置有椭圆环体5046，椭圆环体5046与椭圆形板5047之间形成环形滑槽5049，驱动齿轮50410的一端轴心与环形滑槽5049滑动连接，另一端与驱动机构409传动连接，驱动齿轮50410与多个凸起圆柱5048形成的间隙之间啮合连接。

连接杆5042为倒置的“J”形结构，且一端与刷体5041的端部固定连接，另一端与滑动支撑框5044上侧壁的端部固定连接。

驱动机构409包括具备出口和进口密封壳体4091和转动安装在密封壳体4091内部的驱动叶轮4092，密封壳体4091的进口与驱动管405连接，密封壳体4091的出口与回流支管406连接，驱动叶轮4092的转轴通过密封轴承延伸至密封壳体4091的外部并与任意一个驱动齿轮50410传动连接。

本实施例在使用时，为了进一步对冲刷槽501内附着的废屑进行更彻底的清理，通过活动组件带动刷体5041沿冲刷槽501内壁做直线式的往复运动，且在刷体5041朝向过滤槽502移动过程中，刷体5041紧贴冲刷槽501的内壁移动，而在返程过程中，则刷体5041会抬高高度，使得返程过程中削切液能够更顺畅的向过滤槽502流淌，避免刷体5041阻碍其流动，而整个清刷机构504由驱动机构409配合增压泵408驱动，增压泵将削切液箱401中的削切液增压，液压推动驱动叶轮4092旋转，从而驱动叶轮4092带动驱动齿轮50410转欧东，驱动齿轮50410与多个凸起圆柱5048形成的间隙之间啮合连接，在驱动齿轮50410只进行旋转，位置不变的情况下，滑动支撑框5044沿纤维化硅5043往复滑动，同时纵移支撑板5045带动刷体5041完成去程紧贴内壁，返程抬高高度这一系列动作，活动组件在去程中，驱动齿轮50410在环形滑槽5049的上槽中滑动，此时纵移支撑板5045下侧边紧贴滑动支撑框5044的下侧内框，刷体5041高度随之降低，从而能够紧贴冲刷槽501内壁朝向过滤槽502移动，经过环形滑槽5049端部圆弧的换向，滑动支撑框5044的移动方向变为反向移动，同时驱动齿轮50410的轴心变为在环形滑槽5049的下槽中滑动，此时纵移支撑板5045上侧边紧贴滑动支撑框5044的上侧内框，刷体5041高度随之升高，从而能够不与冲刷槽501内壁接触而远离过滤槽502移动，驱动机构409的动力来源为削切液箱401中的液压来推动其旋转从而带动清刷机构504往复运动对废屑进行清理，节能环保。

本发明通过削切液对加工位置冷却降温，同时带走废屑，并通过底部的排屑装置对废屑进行统一集中的收集处理，避免废屑四处飞散的同时，削切液进行过过滤能够多次利用，减少废液排放，十分环保，且整个机构排屑更加彻底，大大提高了对废屑的处理效率。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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设备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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种数控机床冷却排屑装置，包括机床主体(1)、夹具(2)和数控铣刀(3)，所述夹具(2)安装在机床主体(1)的加工区域内，所述数控铣刀(3)活动安装在加工区域内与夹具(2)相对应的位置，所述机床主体(1)位于数控铣刀(3)加工位置的下方设置有排屑机构(5)，所述机床主体(1)内安装有冲刷冷却系统(4)，所述排屑机构(5)对数控铣刀(3)加工产生的废屑进行收集，所述冲刷冷却系统(4)对数控铣刀(3)加工位置喷出削切液进行冷却并对排屑机构(5)内汇集的废屑进行冲刷排屑，所述排屑机构(5)对含有废屑的削切液进行过滤并将过滤后的削切液回流至冲刷冷却系统(4)中，其特征在于，所述排屑机构(5)包括冲刷槽(501)和过滤槽(502)，所述冲刷槽(501)固定设置在机床主体(1)内数控铣刀(3)加工位置的下方，所述冲刷槽(501)的一端连接有过滤槽(502)，所述冲刷槽(501)的侧壁内均预设有内置管道，且内置管道朝向过滤槽(502)的中部均开设有多个冲刷孔(503)，所述冲刷冷却系统(4)与内置管道连接，所述冲刷槽(501)处安装有用于对其内部进行清刷的清刷机构(504)，所述清刷机构(504)由固定安装在机床主体(1)侧壁上的驱动机构(409)配合冲刷冷却系统(4)提供驱动力，所述清刷机构(504)包括活动组件，所述活动组件包括限位滑轨(5043)、滑动支撑框(5044)、纵移支撑板(5045)和驱动齿轮(50410)，所述纵移支撑板(5045)的外侧中部沿其长度方向固定设置有椭圆形板(5047)，所述椭圆形板(5047)的中部沿其长度方向间隔设置有多个凸起圆柱(5048)，所述纵移支撑板(5045)位于椭圆形板(5047) 的外环处固定设置有椭圆环体(5046)，所述椭圆环体(5046)与椭圆形板(5047)之间形成环形滑槽(5049)，另一端与驱动机构(409)传动连接，所述驱动齿轮(50410)与多个凸起圆柱(5048)形成的间隙之间啮合连接。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床冷却排屑装置，其特征在于，所述冲刷槽(501)朝向过滤槽(502)的一端倾斜，且高度逐渐变低。

3.根据权利要求1所述的一种数控机床冷却排屑装置，其特征在于，所述过滤槽(502)的中部可拆卸式安装有过滤芯(505)，所述过滤槽(502)的底部与冲刷冷却系统(4)连接。

4.根据权利要求1所述的一种数控机床冷却排屑装置，其特征在于，所述清刷机构还包括连接杆(5042)和刷体(5041)，所述刷体(5041)架空设于冲刷槽(501)内，且所述活动组件位于冲刷槽(501)的两侧外部，所述活动组件与刷体(5041)之间通过连接杆(5042)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种数控机床冷却排屑装置，其特征在于，所述限位滑轨(5043)固定安装于冲刷槽(501)两侧的机床主体(1)上，所述滑动支撑框(5044)的下侧壁滑动安装于限位滑轨(5043)内，所述纵移支撑板(5045)的两端滑动安装在滑动支撑框(5044)内部，所述纵移支撑板(5045)的长度与滑动支撑框(5044)的内框长度相等且纵移支撑板(5045)的宽度小于滑动支撑框(5044)内框的宽度，所述驱动齿轮(50410)的一端轴心与环形滑槽(5049) 滑动连接。

6.根据权利要求5所述的一种数控机床冷却排屑装置，其特征在于，所述连接杆(5042)为倒置的“J”形结构，且一端与刷体(5041)的端部固定连接，另一端与滑动支撑框(5044)上侧壁的端部固定连接。

7.根据权利要求2-6任一所述的一种数控机床冷却排屑装置，其特征在于，所述冲刷冷却系统(4)包括削切液箱(401)、增压泵(408)、回流泵(402)、冷却管(403)、冲刷管(404)、驱动管(405)、回流支管(406)和回流主管(407)；所述削切液箱(401)固定安装在机床主体(1)上，所述削切液箱(401)的出液口处安装有增压泵(408)，其回收口安装有回流泵(402)，所述增压泵(408)的出口分别分支连接冷却管(403)、冲刷管(404)、驱动管(405)的一端，所述冷却管(403)的另一端延伸至数控铣刀(3)加工出的上方并安装有喷头，所述冲刷管(404)延伸至冲刷槽(501)出与其内部的内置管道连接，所述驱动管(405)的另一端与驱动机构(409)的进液口连接，所述回流主管(407)的一端与过滤槽(502)的底部连接，另一端与回流泵(402)连接，所述驱动机构(409)的出液口通过回流支管(406)与回流主管(407)连接。

8.根据权利要求7所述的一种数控机床冷却排屑装置，其特征在于，所述冷却管(403)、冲刷管(404)、驱动管(405)靠近增压泵(408)的位置均安装有电磁阀。

9.根据权利要求7所述的一种数控机床冷却排屑装置，其特征在于，所述驱动机构(409)包括具备出口和进口密封壳体(4091)和转动安装在密封壳体(4091)内部的驱动叶轮(4092)，所述密封壳体(4091)的进口与驱动管(405)连接，所述密封壳体(4091)的出口与回流支管(406)连接，所述驱动叶轮(4092)的转轴通过密封轴承延伸至密封壳体(4091)的外部并与任意一个驱动齿轮(50410)传动连接。

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