CN114799984A - 刀具的清洁方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刀具的清洁方法，使用清洁装置对数控机床的刀具进行清洁，包括：驱动完成加工的第一刀具移动至预设的换刀位置；所述喷水装置向所述第一刀具喷所述切削液，同时所述喷气装置向所述第一刀具进行喷气；将所述第一刀具放回至所述数控机床的刀库；驱动所述数控机床的主轴移动至预设的最高位置后，控制所述刀库旋转至待换的第二刀具。刀具加工过程中的切削液过滤之后被循环利用冲洗刀具，不增加加工成本。在换刀过程中，喷水装置对换刀过程中的刀具喷该切削液以清洗该刀具，同时喷气装置对该刀具进行吹气，双重清洁该刀具，加快了清洁速度，保证了该刀具的清洁质量，确保刀具准确的安装于主轴，保证主轴的定位精。

Description

刀具的清洁方法

技术领域

本发明涉及数控机床刀具清洁技术领域，特别是涉及一种刀具的清洁方法。

背景技术

数控机床进行加工时，通常需要通过换刀将刀库中的刀具更换装夹至主轴进行加工工件。工件的加工精度是通过将刀具恰当的安装于加工主轴来维持的。但是机床在加工过程中，工件被去除材料，刀具上难免会粘到切屑等杂质。这些杂质在换刀时一经卷入主轴，或者粘附在刀具与主轴的接触面上，刀具将无法准确的安装于主轴，例如刀具以偏心的状态旋转，会导致加工精度下降。并且，由于刀具无法准确的安装于主轴，也影响主轴的定位精度，降低主轴寿命。

发明内容

基于此，有必要提供一种可以清洁刀具，使刀具准确的安装于主轴，保证加工精度的刀具的清洁方法。

一种刀具的清洁方法，使用清洁装置对数控机床的所述刀具进行清洁，所述清洁装置包括喷气装置和用于向所述刀具喷过滤后的切削液的喷水装置，所述方法包括以下步骤：

S100，

驱动完成加工的第一刀具移动至预设的换刀位置；

S101，

所述喷水装置向所述第一刀具喷所述切削液，同时所述喷气装置向所述第一刀具进行喷气；

S102，

将所述第一刀具放回至所述数控机床的刀库；

S103，

驱动主轴移动至预设的最高位置后，控制所述刀库旋转至待换的第二刀具，其中所述最高位置的高度高于所述换刀位置的高度；

S104，

驱动主轴移动至所述换刀位置，所述喷水装置停止对所述第二刀具进行喷所述切削液，所述喷气装置持续对所述第二刀具进行喷气；

S105，

控制所述第二刀具安装于所述主轴，喷气装置停止喷气。

在其中一个实施例中，所述喷水装置向所述第一刀具喷所述切削液，同时所述喷气装置向所述第一刀具进行喷气的步骤包括：

在所述第一刀具的刀柄与所述主轴开始脱离时，所述喷水装置向所述第一刀具进行喷所述切削液，同时所述喷气装置向所述第一刀具进行喷气。

在其中一个实施例中，所述驱动主轴移动至预设的最高位置后，控制所述刀库旋转至待换的第二刀具的步骤包括：

驱动主轴移动至预设的最高位置后，先控制所述刀盘空转设定角度，再控制所述刀库旋转至待换的所述第二刀具，以将所述第二刀具清洗干净。

在其中一个实施例中，所述喷水装置停止对所述第二刀具进行喷所述切削液的步骤包括：

在所述主轴接触所述第二刀具的刀柄设定距离后，所述喷水装置停止对所述第二刀具进行喷所述切削液。

在其中一个实施例中，所述喷水装置包括：水箱，水泵，过滤组件，喷水连通管道，固定座和至少一个喷水管；

所述水箱，用于储存加工过程中已使用的切削液；

所述过滤组件，用于过滤所述水箱中的切削液；

所述水泵，安装于所述水箱，通过所述喷水连通管道连接所述喷水管，用于抽取过滤后的所述切削液向所述喷水管输送；

所述喷水连通管道，连接于所述水泵和所述固定座之间，用于输送所述过滤后的切削液；

所述固定座，安装于主轴箱下端靠近主轴的一侧，一端连接所述喷水连通管道，另一端连接所述喷水管，用于固定所述喷水管，连通所述喷水连通管道和所述喷水管；

所述喷水管，安装于所述固定座靠近所述主轴的一侧，用于向所述刀具喷所述过滤后的切削液；

在其中一个实施例中，所述固定座呈长方体状，所述固定座的上部开设有贯穿的凹槽和至少两个安装孔，所述安装孔设于所述凹槽的两边；所述喷水管安装于所述固定座的下部。

在其中一个实施例中，所述喷水管的数量为2个，2个所述喷水管分别安装于所述固定座的下部的两端，2个所述喷水管关于所述主轴的中心线对称。

在其中一个实施例中，所述过滤组件包括初级过滤单元和次级过滤单元，初级过滤单元安装于所述水泵，用于对所述水箱中的切削液进行初级过滤；次级过滤单元通过所述喷水连通管道直接连接于所述水泵和所述固定座之间，用于对所述初级过滤后的切削液进行精过滤，所述次级过滤单元的过滤精度大于所述初级过滤单元的过滤精度。

在其中一个实施例中，所述初级过滤单元是过滤网，所述过滤网覆盖所述水泵的进水口；所述次级过滤单元是过滤器，安装于所述数控机床的立柱。

在其中一个实施例中，所述喷气装置包括：电磁阀，喷气连通管道，进气管和喷气管；

所述电磁阀，通过所述喷气连通管道连接于所述进气管和所述喷气管之间，用于控制所述喷气管向所述刀具喷气；

所述喷气管，安装于所述刀库靠近所述主轴的一侧，所述喷气管的喷气口对应所述刀具，以清洁所述刀具。

上述刀具的清洁方法，使用过滤后的切削液冲洗刀具，刀具加工过程中的切削液过滤之后被循环利用冲洗刀具，不增加加工成本。在换刀过程中，喷水装置对换刀过程中的刀具(包括第一刀具和第二刀具)喷该切削液以清洗该刀具，同时喷气装置对该刀具进行吹气，双重清洁该刀具，加快了清洁速度，保证了该刀具的清洁质量，从而保证刀具在安装于主轴前被清洗干净，主轴内不卷入杂质，确保刀具准确的安装于主轴，保证主轴的定位精度，从而保证了加工精度和主轴寿命。在即将安装于数控机床主轴的第二刀具被清洗干净以后，喷水装置停止对第二刀具进行喷切削液，但喷气装置持续向该第二刀具喷气一段时间，使得将该第二刀具上的切削液吹干，以便第二刀具更好更准确的安装于主轴。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的实施例。

图1为一实施例中刀具的清洁方法的流程图；

图2为一实施例中清洁装置的结构示意图；

图3为图2中喷水装置的简化结构示意图；

图4为图2中喷水管清洗刀具的正面示意图；

图5为图4中的侧面示意图；

图6为图2中喷水装置部分结构示意图；

图7为图2中刀库的结构示意图。

图中包括：水箱10，立柱11，刀库12，主轴箱13，主轴15，水泵20，喷水连通管道30，初级过滤单元40，次级过滤单元42，固定座50，安装孔51，喷水管60，喷水孔61，电磁阀70，喷气连通管道71，喷气管72。

具体实施方式

需要说明，本实施方式中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动状态等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接设置在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者也可以存在居中元件。当元件被称为“安装于”另一个元件，它可以直接安装在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1，图1为一实施例中刀具的清洁方法的流程图。

在本实施例中，该数控机床包括驱动机构，主轴和夹持刀具的刀库，切削加工后的切削液过滤之后向喷水装置供给。使用清洁装置对数控机床的刀具进行清洁，清洁装置包括喷气装置和用于向该刀具喷过滤后的切削液的喷水装置。

该刀具的清洁方法包括以下步骤：

S100，

驱动完成加工的第一刀具移动至预设的换刀位置。

数控机床加工过程中，某一工序加工完成后，安装于主轴上的第一刀具在驱动机构的驱动下移动至预设的换刀位置。该换刀位置由设计人员根据实际需要进行提前设定，换刀位置的高度一般高于工作台。

S101，

喷水装置向第一刀具喷切削液，同时喷气装置向第一刀具进行喷气。

步骤S100之后，在喷水装置向安装于主轴的第一刀具喷过滤后的干净的切削液，同时喷气装置向该第一刀具进行喷气，使得该第一刀具被喷气装置和喷水装置双重清洁，加快了清洁速度，保证了该第一刀具的清洁质量。

在一个实施例中，步骤S101包括：在第一刀具的刀柄与主轴开始脱离时，喷水装置向第一刀具进行喷切削液，同时喷气装置向第一刀具进行喷气。刀具是通过刀柄的锥形部安装于主轴的锥形孔内，在第一刀具的刀柄与主轴开始脱离时就开始清洁，可以保证清洁质量。

S102，

将第一刀具放回至数控机床的刀库。

在将第一刀具放回至数控机床的刀库的过程中，步骤S101中的喷水装置持续向第一刀具喷所述切削液，同时喷气装置持续向第一刀具进行喷气。

S103，

驱动所述数控机床的主轴移动至预设的最高位置后，控制所述刀库旋转至待换的第二刀具，其中所述最高位置的高度高于所述换刀位置的高度。

待换的第二刀具是下一工序需要使用，需要将该装夹于刀库的第二刀具安装于主轴。步骤S102之后，驱动机构驱动所述数控机床的主轴移动至预设的最高位置后，控制刀库旋转至待换的第二刀具。在此过程中，步骤S101中的喷水装置持续向第二刀具喷所述切削液，同时喷气装置持续向第二刀具进行喷气。这样在刀库旋转的过程中，喷水装置和喷气装置可以清洁刀库上第一刀具和第二刀具所在区域的刀具。其中最高位置的高度高于所述换刀位置的高度。

在一个实施例中，步骤S103包括：驱动主轴移动至预设的最高位置后，先控制刀盘空转设定角度，再控制刀库旋转至待换的第二刀具，以将所述第二刀具清洗干净。在此过程中，喷水装置持续向刀库中的刀具方向喷切削液，同时喷气装置持续向刀库中的刀具进行喷气。刀盘空转设定角度设计人员可以根据实际需求自由设定，例如，刀库空转一圈或半圈后，再定位到待换的第二刀具，目的是将清洗刀库上的刀具清洗干净。

S104，

驱动主轴移动至换刀位置，喷水装置停止对第二刀具进行喷切削液，喷气装置持续对所述第二刀具进行喷气。

步骤S103之后，需安装于主轴的第二刀具已被清洗干净，驱动主轴移动至换刀位置，喷水装置停止对第二刀具进行喷切削液，喷气装置持续对第二刀具进行喷气一段时间。

在一个实施例中，该喷水装置停止对第二刀具进行喷切削液的步骤包括：在主轴接触第二刀具的刀柄锥形部设定距离后，喷水装置停止对第二刀具进行喷切削液，这样可以更加保证接触主轴锥形孔的刀具的锥形部不带切削等杂质，防止杂质卷入主轴，或者粘附在刀具与主轴的接触面上，保证安装精度。

S105，

控制第二刀具安装于主轴，喷气装置停止喷气。

步骤S104之后，控制第二刀具安装于主轴，喷气装置停止喷气。主轴移动至加工台上开始下一工序的加工，以此循环步骤S100至步骤S105，直到加工过程结束。

上述刀具的清洁方法，刀具加工过程中的切削液过滤之后被循环利用冲洗刀具，不增加加工成本。在换刀过程中，喷水装置对换刀过程中的刀具(包括第一刀具和第二刀具)喷该切削液以清洗该刀具，同时喷气装置对该刀具进行吹气，双重清洁该刀具，加快了清洁速度，保证了该刀具的清洁质量，从而保证刀具在安装于主轴前被清洗干净，主轴内不卷入杂质，确保刀具准确的安装于主轴，保证主轴的定位精度，从而保证了加工精度和主轴寿命。在即将安装于数控机床主轴的第二刀具被清洗干净以后，喷水装置停止对第二刀具进行喷切削液，但喷气装置持续向该第二刀具喷气一段时间，使得将该第二刀具上的切削液吹干，以便第二刀具更好更准确的安装于主轴。

请参阅图2至图7，图2为一实施例中清洁装置的结构示意图。

在本实施例中，该清洁装置用于清洁数控机床换刀过程中的刀具。数控机床包括主轴15、立柱11、用于安装主轴15的主轴箱13、刀库12和控制器，刀库12中装夹加工需要使用的刀具。清洁装置包括：喷水装置和喷气装置。喷水装置包括：水箱10，水泵20，过滤组件，喷水连通管道30，固定座50和至少一个喷水管60。喷气装置包括：电磁阀70，喷气连通管道71，进气管和喷气管72。

其中，水箱10用于储存加工过程中已使用的切削液，该切削液中混有切屑，通过过滤组件的过滤，将切削液中混有的切屑过滤掉再供给水泵20。

水泵20安装于水箱10，通过喷水连通管道30连接喷水管60，用于根据控制器的喷水指令，抽取过滤后的切削液向喷水管60输送。

喷水连通管道30，连接于水泵20和固定座50之间，用于输送过滤后的切削液。

固定座50安装于主轴箱13下端靠近主轴15的一侧，一端连接喷水连通管道30，另一端连接喷水管60，用于固定喷水管60，连通喷水连通管道30和喷水管60，将水泵20输送过来的切削液供给喷水管60。

喷水管60安装于固定座50靠近主轴15的一侧，用于向待清洗刀具喷过滤后的切削液，以冲洗刀具，将刀具清洗干净。

喷气管72固定安装于刀库12靠近主轴15的一侧，喷气管72与刀库的刀盘分离设置，喷气管72的喷气口对应待清洁的该刀具，以清洁所述刀具。

电磁阀70通过喷气连通管道71连接于进气管和喷气管72之间，用于根据控制器的喷气指令，在该喷水装置向该待清洗刀具喷切削液时，控制喷气管72同时向待清洗刀具进行喷气，双重清洁该刀具。

上述清洁装置，用于清洁数控机床换刀过程中的刀具，包括：喷水装置和喷气装置。喷水装置包括水箱10，水泵20，过滤组件，喷水连通管道30，固定座50和至少一个喷水管60。水箱10用于储存加工过程中已使用的切削液。过滤组件用于过滤切削液。水泵20安装于水箱10，通过喷水连通管道30连接所述喷水管60，用于根据控制器的喷水指令，抽取过滤后的切削液向喷水管60输送。固定座50安装于主轴箱13下端靠近主轴15的一侧，一端连接喷水连通管道30，另一端连接喷水管60，用于固定喷水管60，连通喷水连通管道30和喷水管60。刀具加工过程中的切削液过滤之后被循环利用，不增加加工成本；固定座50安装于主轴箱13下端靠近主轴15的一侧来固定喷水管60，结构紧凑可靠，不影响数控机床换刀和加工，不额外占用有效空间，空间利用率好；该切削液通过水泵20、喷水连通管道30和固定座50后直接供给喷水管60喷向该刀具，冲洗稳定，可靠性高。在控制器的作用下，喷水装置对换刀过程中的刀具喷该切削液以清洗该刀具，同时喷气装置对该刀具进行吹气，双重清洁该刀具，加快了清洁速度，保证了刀具的清洁质量，从而保证刀具在安装于主轴15前被清洗干净，主轴15内不卷入杂质，确保刀具准确的安装于主轴15，保证主轴15的定位精度，从而保证了加工精度和主轴15寿命。

请继续参阅图2至图7，在一个实施例中，固定座50呈长方体状，固定座50的上部开设有贯穿的凹槽和至少两个安装孔51。贯穿的凹槽便于固定座50安装于主轴箱13下端且不与其他部件干涉。安装孔51设于凹槽的两边，将固定座50以结构比较简单的方式稳固的固定于主轴箱13上。在其中一个实施例中，喷水管60安装于固定座50的下部。

在一个实施例中，喷水管60的数量为2个，2个喷水管60分别安装于固定座50的下部的两端，2个喷水管60关于主轴15的中心线对称，使得喷水管60可以充分的将喷水管60中的切削液均匀的喷向待清洗刀具。

在一个实施例中，喷水管60朝向主轴15上的刀具一侧开设有若干喷水孔61。

在一个实施例中，过滤组件包括初级过滤单元40和次级过滤单元42，初级过滤单元40安装于水泵20，用于对切削液进行初级过滤；次级过滤单元42通过喷水连通管道30直接连接于水泵20和固定座50之间，用于对初级过滤后的切削液进行精过滤，次级过滤单元42的过滤精度大于初级过滤单元40的过滤精度。通过初级过滤单元40的初级过滤之后，再经过次级过滤单元42的精过滤，可以有效地将切削液中的切屑有效地过滤，保证向喷水管60供应清洁的切削液。

在一个实施例中，初级过滤单元40是过滤网，过滤网覆盖水泵20的进水口，结构简单，过滤稳定，成本低。

在一个实施例中，次级过滤单元42是过滤器，安装于所述数控机床的立柱11。在其中一个实施例中，过滤器可以是旋风过滤器，也可以是其他满足实际使用需求的过滤器。

在一个实施例中，喷水连通管道30为软管。

另一方面，本发明还提出了一种数控机床，包括立柱11、主轴15、用于安装主轴15的主轴箱13、刀库12和控制器，如以上任一项所述实施例中的清洁装置，清洁装置用于根据控制器的指令对数控机床换刀过程中的刀具进行清洁。

上述实施方式仅为本发明的一种实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种刀具的清洁方法，其特征在于，使用清洁装置对数控机床的所述刀具进行清洁，所述清洁装置包括喷气装置和用于向所述刀具喷过滤后的切削液的喷水装置，所述方法包括以下步骤：

S100，

驱动完成加工的第一刀具移动至预设的换刀位置；

S101，

所述喷水装置向所述第一刀具喷所述切削液，同时所述喷气装置向所述第一刀具进行喷气；

S102，

将所述第一刀具放回至所述数控机床的刀库；

S103，

驱动所述数控机床的主轴移动至预设的最高位置后，控制所述刀库旋转至待换的第二刀具，其中所述最高位置的高度高于所述换刀位置的高度；

S104，

驱动所述主轴移动至所述换刀位置，所述喷水装置停止对所述第二刀具进行喷所述切削液，所述喷气装置持续对所述第二刀具进行喷气；

S105，

控制所述第二刀具安装于所述主轴，所述喷气装置停止喷气。

2.根据权利要求1所述的刀具的清洁方法，其特征在于，所述喷水装置向所述第一刀具喷所述切削液，同时所述喷气装置向所述第一刀具进行喷气的步骤包括：

在所述第一刀具的刀柄与所述主轴开始脱离时，所述喷水装置向所述第一刀具进行喷所述切削液，同时所述喷气装置向所述第一刀具进行喷气。

3.根据权利要求1所述的刀具的清洁方法，其特征在于，所述驱动主轴移动至预设的最高位置后，控制所述刀库旋转至待换的第二刀具的步骤包括：

驱动主轴移动至预设的最高位置后，先控制所述刀盘空转设定角度，再控制所述刀库旋转至待换的所述第二刀具，以将所述第二刀具清洗干净。

4.根据权利要求1所述的刀具的清洁方法，其特征在于，所述喷水装置停止对所述第二刀具进行喷所述切削液的步骤包括：

在所述主轴接触所述第二刀具的刀柄设定距离后，所述喷水装置停止对所述第二刀具进行喷所述切削液。

5.根据权利要求1所述的刀具的清洁方法，其特征在于，所述喷水装置包括：水箱，水泵，过滤组件，喷水连通管道，固定座和至少一个喷水管；

所述水箱，用于储存加工过程中已使用的切削液；

所述过滤组件，用于过滤所述水箱中的切削液；

所述水泵，安装于所述水箱，通过所述喷水连通管道连接所述喷水管，用于抽取过滤后的所述切削液向所述喷水管输送；

所述喷水连通管道，连接于所述水泵和所述固定座之间，用于输送所述过滤后的切削液；

所述固定座，安装于主轴箱下端靠近主轴的一侧，一端连接所述喷水连通管道，另一端连接所述喷水管，用于固定所述喷水管，连通所述喷水连通管道和所述喷水管；

所述喷水管，安装于所述固定座靠近所述主轴的一侧，用于向所述刀具喷所述过滤后的切削液。

6.根据权利要求5所述的刀具的清洁方法，其特征在于，所述固定座呈长方体状，所述固定座的上部开设有贯穿的凹槽和至少两个安装孔，所述安装孔设于所述凹槽的两边；所述喷水管安装于所述固定座的下部。

7.根据权利要求6所述的刀具的清洁方法，其特征在于，所述喷水管的数量为2个，2个所述喷水管分别安装于所述固定座的下部的两端，2个所述喷水管关于所述主轴的中心线对称。

8.根据权利要求5所述的刀具的清洁方法，其特征在于，所述过滤组件包括初级过滤单元和次级过滤单元，初级过滤单元安装于所述水泵，用于对所述水箱中的切削液进行初级过滤；次级过滤单元通过所述喷水连通管道直接连接于所述水泵和所述固定座之间，用于对所述初级过滤后的切削液进行精过滤，所述次级过滤单元的过滤精度大于所述初级过滤单元的过滤精度。

9.根据权利要求8所述的刀具的清洁方法，其特征在于，所述初级过滤单元是过滤网，所述过滤网覆盖所述水泵的进水口；所述次级过滤单元是过滤器，安装于所述数控机床的立柱。

10.根据权利要求1所述的刀具的清洁方法，其特征在于，所述喷气装置包括：电磁阀，喷气连通管道，进气管和喷气管；

所述电磁阀，通过所述喷气连通管道连接于所述进气管和所述喷气管之间，用于控制所述喷气管向所述刀具喷气；

所述喷气管，安装于所述刀库靠近所述主轴的一侧，所述喷气管的喷气口对应所述刀具，以清洁所述刀具。

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