CN115488408A - 一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头 - Google Patents

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黄文波
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Abstract

本发明公开了一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，属于数控机床技术领域，包括：铣头箱体、主轴、电机、走线管、摆动头、安装板、铣头箱体盖，储水仓呈环形并固定安装于摆动头内，储水仓的内环与储水仓的外环形成储水的腔体，主轴穿过储水仓的内环，并与储水仓的内环之间留有间隙，储水仓靠近铣刀的一侧设置有开口；转盘设置于储水仓的开口处，与储水仓转动密封连接，转盘上设置有若干个出水孔，出水孔与腔体连通；出水孔沿储水仓向转盘方向上倾斜设置，并均指向铣刀；进水管设置于储水仓远离转盘的一侧。本发明可以在铣头工作时，转盘呈相反方向对铣头喷射冷却液，降低铣头温度；通过喷射水流，对夹具的震动能量进行吸收，提高加工精度。

Description

一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头。
背景技术
目前，五轴联动数控机床被广泛使用在工业中，包括船只、工业用叶轮等工业领域，在使用过程中，避免不了对铣头的使用。
现有的五轴龙门机铣床在加工工件的同时，工件与刀具摩擦产生大量的热量，为了避免热量增加所导致的工件变形影响加工精度，这就需要对工件及时进行冷却，尤其是在精密机床上，良好的冷却更加重要。
申请公布号为CN214815191U的中国专利《一种具有保护功能的五轴立卧转换铣头》公开了一种具有保护功能的五轴立卧转换铣头，具有保护线路与加工工件的效果，分离式的铣头箱体与主轴配合，主轴与电机连接，构成了基本的切削结构，主轴围绕回旋轴线做旋转运动，在主轴上设置有走线支架，走线支架上设置有球形铰接下座，球形铰接支架下座上设置有走线支架，走线支架另一端连接有球形铰接上座，球形铰接上座设置在走线箱体上，铣头箱体安装在安装板上，安装板后方装有套接组件，使其安装在机床上，走线箱体安装在安装板上端，这样的连接方法防止了走线自由晃动干扰主轴的旋转运动，同时也保护了走线的安全，防止因腐蚀及风化造成的漏电现象。
但是上述结构可能会因为热量增加导致工件变形影响加工精度的问题。
发明内容
为了解决上述问题，本发明采取了如下技术方案：
一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，该转换铣头包括摆动组件，所述摆动组件包括铣头箱体、主轴、主轴电机、走线管、摆动头、安装板与铣头箱体盖，所述铣头箱体设置在安装板上，所述铣头箱体盖设置在铣头箱体上，所述摆动头设置在铣头箱体的下表面，所述主轴电机设置在摆动头上，所述主轴设置在主轴电机上，具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，包括：
储水仓，所述储水仓呈环形并固定安装于所述摆动头内，所述储水仓的内环与所述储水仓的外环形成储水的腔体，所述主轴穿过储水仓的内环，并与所述储水仓的内环之间留有间隙，所述储水仓靠近铣刀的一侧设置有开口；
转盘，所述转盘设置于所述储水仓的开口处，与所述储水仓转动密封连接，所述转盘上设置有若干个出水孔，所述出水孔与所述腔体连通；所述出水孔沿所述储水仓向所述转盘方向上倾斜设置，并指向铣刀；
进水管，所述进水管设置于所述储水仓远离所述转盘的一侧，所述进水管的一端与所述储水仓连通，另一端与供水管路连通。
进一步地，所述储水仓的外圈设置有外螺纹，所述摆动头的内圈设置有与储水仓外圈对应设置的内螺纹。
进一步地，所述出水孔的倾斜方向与所述主轴的转动方向相同。
进一步地，所述供水管路上设置有制冷单元，所述制冷单元包括：
水箱，所述水箱的一侧固定连接有第一连接管，所述第一连接管的另一端与用户端供水管路连接；
制冷部件，所述制冷部件设置于所述水箱上侧，用于对所述水箱的出水进行冷却；
冷却管，所述冷却管敷设在所述制冷部件内，所述冷却管的第一端贯穿所述制冷部件的下表面，并伸入所述水箱的内腔，所述冷却管的第二端贯穿所述制冷部件的上表面；
第二连接管，所述第二连接管的第一端与所述冷却管的第二端相连接；
水泵，所述水泵的进水端与所述第二连接管的第二端连接，所述水泵的出水端与所述进水管连接。
进一步地，所述制冷部件包括：
电子制冷片，所述电子制冷片包括电子制冷片的制冷面与电子制冷片的制热面；所述电子制冷片固定安装于所述制冷部件的一侧，所述电子制冷片的制冷面位于所述制冷部件内侧，所述电子制冷片的制热面位于所述制冷部件的外侧；
所述冷却管固定安装在电子制冷片的制冷面，且所述冷却管呈蛇形，
风扇，所述风扇固定安装于所述电子制冷片的制热面。
进一步地，所述出水孔沿转盘周向均匀布置，所述出水孔为渐缩式结构，所述出水孔的大径端位于所述储水仓的一侧。
进一步地，所述出水孔内壁周向设置有与其连通的螺旋通道，所述螺旋通道的切口位于远离所述出水孔中心的一侧。
进一步地，所述出水孔内设置若干个半球形凹槽。
有益效果：
本发明提供的一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，通过将转盘上设置的若干个出水孔，出水孔呈角度设置，水流带动转盘呈逆时针旋转，将水喷洒在铣头上，可以在铣头工作时，转盘呈相反方向对铣头喷射冷却液，降低铣头温度；通过喷射水流，对夹具的震动能量进行吸收，提高加工精度。
通过电子制冷片和冷却管的配合使用，可以快速地降低冷却液的温度，通过设置的风扇，快速带走电子制冷片的热量，提高工作效率。
通过出水孔的特殊结构设置，在输出压力相同的情况下，能够加大水的喷出速度，增加了喷射距离。
通过出水孔上设置的半球形凹槽，在工作时产生的震动能量传递至水流中，还可以形成紊流的效果，方便能量的扩散。
附图说明
图1为本发明冷却功能的五轴立卧转换铣头的整体结构示意图；
图2为本发明中A-A剖面图示意图；
图3为本发明中电子制冷片制冷端示意图；
图4为本发明中电子制冷片制热端示意图。
其中，1、主轴；2、储水仓；3、转盘；4、出水孔；5、进水管；6、第一连接管；7、水箱；8、制冷部件；9、第二连接管；10、冷却管；11、电子制冷片的制冷面；12、电子制冷片的制热面；13、水泵；14、风扇；15、摆动头。
具体实施方式
实施例1
参考图1-2，一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，该转换铣头包括一种摆动组件，该摆动组件包括铣头箱体、主轴1、主轴电机、走线管、摆动头15、安装板、铣头箱体盖，铣头箱体设置在安装板上，铣头箱体盖设置在铣头箱体上，摆动头15设置在铣头箱体下表面，主轴电机设置在摆动头15上，主轴设置在主轴电机上，具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，包括：
储水仓2，储水仓2呈环形并固定安装于摆动头15内，储水仓2的内环与储水仓2的外环形成储水的腔体，主轴1穿过出储水仓2的内环，并与储水仓2的内环之间留有间隙，储水仓2靠近铣刀的一侧设置有开口；
转盘3，转盘3设置于储水仓2的开口处，并与储水仓2转动密封连接，转盘3上设置有若干个出水孔4，出水孔4与腔体连通；所述出水孔4沿储水仓2向转盘3方向上倾斜设置，并指向铣刀；出水孔4的倾斜方向与主轴1的转动方向相同，通过出水孔4带动转盘3呈逆时针与主轴1反向转动，冷却液对主轴1进行反向冲刷，更大程度上降低铣头温度，通过喷射水流，对夹具的震动能量进行吸收，提高加工精度。
进水管5，进水管5设置于储水仓2远离转盘3的一侧，进水管5的一端与储水仓2连通，另一端与供水管路连通。
优选的，储水仓2外圈设置有外螺纹，摆动头15内圈设置有与储水仓2外圈对应设置的内螺纹，通过螺纹配合安装、更换更加方便。
优选的，出水孔4均匀设置在转盘3上。
实施例2
参考图3-图4，为了提高工作效率，在实施例1的基础上，供水管路上设置有制冷单元，其制冷单元包括由进水方向依次设置的第一连接管6，水箱7，冷却管10，制冷部件8，第二连接管9，水泵13，进水管5，其中：
水箱7的一侧与第一连接管6固定连接，第一连接管6的另一端与用户端供水管连接；
制冷部件8设置于水箱7上侧，用于对水箱的出水进行冷却；
其中，制冷部件8包括：
电子制冷片，电子制冷片固定安装于制冷部件8的一侧，电子制冷片包括电子制冷片的制冷面11与电子制冷片的制热面12，电子制冷片的制冷面11位于制冷部件8内侧，电子制冷片的制热面12位于制冷部件8的外侧；
冷却管10，冷却管10敷设在制冷部件8内，冷却管10的第一端贯穿制冷部件8的下表面，并伸入水箱7的内腔，冷却管10的第二端贯穿制冷部件8的上表面；
第二连接管9，第二连接管9的第一端与冷却管10的第二端固定连接；
水泵13的进水端与第二连接管9的第二端连接，水泵13的出水端与进水管5连接。
风扇14固定安装于电子制冷片的制热端12，通过设置的风扇14，快速带走电子制冷片的热量，提高工作效率。
实施例3
为了提高工作效率，在实施例1的基础上，出水孔4沿转盘3周向均匀布置，出水孔4为渐缩式结构，出水孔4的大径端位于4储水仓2的一侧；出水孔4内壁周向设置有与其连通的螺旋通道，螺旋通道的切口位于远离出水孔4中心的一侧，通过出水孔的特殊结构设置，在输出压力相同的情况下，能够加大水的喷出速度，增加了喷射距离。
实施例4
为了方便能量扩散，在实施例1的基础上，在出水孔4内设置若干个半球形凹槽，通过出水孔4上设置的半球形凹槽，在工作时产生的震动能量传递至水流中，还可以形成紊流的效果，方便能量的扩散。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，该转换铣头包括摆动组件，所述摆动组件包括铣头箱体、主轴、主轴电机、走线管、摆动头、安装板与铣头箱体盖，所述铣头箱体设置在安装板上，所述铣头箱体盖设置在铣头箱体上，所述摆动头设置在铣头箱体的下表面，所述主轴电机设置在摆动头上，所述主轴设置在主轴电机上，其特征在于，包括：
储水仓，所述储水仓呈环形并固定安装于所述摆动头内，所述储水仓的内环与所述储水仓的外环形成储水的腔体，所述主轴穿过储水仓的内环，并与所述储水仓的内环之间留有间隙，所述储水仓靠近铣刀的一侧设置有开口；
转盘，所述转盘设置于所述储水仓的开口处，与所述储水仓转动密封连接，所述转盘上设置有若干个出水孔，所述出水孔与所述腔体连通；所述出水孔沿所述储水仓向所述转盘方向上倾斜设置，并指向铣刀；
进水管，所述进水管设置于所述储水仓远离所述转盘的一侧，所述进水管的一端与所述储水仓连通，另一端与供水管路连通。
2.根据权利要求1所述的一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，其特征在于，所述储水仓的外圈设置有外螺纹，所述摆动头的内圈设置有与储水仓外圈对应设置的内螺纹。
3.根据权利要求1所述的一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，其特征在于，所述出水孔的倾斜方向与所述主轴的转动方向相同。
4.根据权利要求1所述的一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，其特征在于，所述供水管路上设置有制冷单元，所述制冷单元包括：
水箱，所述水箱的一侧固定连接有第一连接管，所述第一连接管的另一端与用户端供水管路连接；
制冷部件，所述制冷部件设置于所述水箱上侧，用于对所述水箱的出水进行冷却；
冷却管，所述冷却管敷设在所述制冷部件内，所述冷却管的第一端贯穿所述制冷部件的下表面，并伸入所述水箱的内腔，所述冷却管的第二端贯穿所述制冷部件的上表面；
第二连接管，所述第二连接管的第一端与所述冷却管的第二端相连接；
水泵，所述水泵的进水端与所述第二连接管的第二端连接，所述水泵的出水端与所述进水管连接。
5.根据权利要求4所述的一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，其特征在于，所述制冷部件包括：
电子制冷片，所述电子制冷片包括电子制冷片的制冷面与电子制冷片的制热面；所述电子制冷片固定安装于所述制冷部件的一侧，所述电子制冷片的制冷面位于所述制冷部件内侧，所述电子制冷片的制热面位于所述制冷部件的外侧；
所述冷却管固定安装在电子制冷片的制冷面，且所述冷却管呈蛇形，
风扇，所述风扇固定安装于所述电子制冷片的制热面。
6.根据权利要求1所述的一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，其特征在于，所述出水孔沿转盘周向均匀布置，所述出水孔为渐缩式结构，所述出水孔的大径端位于所述储水仓的一侧。
7.根据权利要求6所述的一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，其特征在于，所述出水孔内壁周向设置有与其连通的螺旋通道，所述螺旋通道的切口位于远离所述出水孔中心的一侧。
8.根据权利要求1所述的一种具有冷却功能的五轴立卧转换铣头，其特征在于，所述出水孔内设置若干个半球形凹槽。
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