CN115890328A - 一种机床加工用的排屑清理系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种机床加工用的排屑清理系统及其控制方法，包括机床座和位于机床座四周底部的支撑腿，机床座顶部设有车床机，车床机底部外壁上连接有固定板，固定板上设有车床加工电机，固定板底部正下方设有用于加工的车床刀具，固定板底部设有用于进行排屑清理的排屑清理组件，机床座一侧外壁上设有控制器，控制器包括电子控制模块、驱动模块和功率变换模块。本发明可实现高精度加工，具有排屑性强，刀具寿命长，精度高特点；通过第一排屑喷嘴和第二排屑喷嘴将车床刀具工作时产生的金属废屑及时清理，防止铁屑堆积；通过排屑驱动步进电机带动第三排屑喷嘴来回摆动对车床刀具进行切削液喷射，防止铁屑缠绕在刀具和工件上造成刀具与工件损伤。

Description

一种机床加工用的排屑清理系统及其控制方法

技术领域

本发明属于机床排屑设备技术领域，特别涉及一种机床加工用的排屑清理系统及其控制方法。

背景技术

数控机床是数字控制机床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。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床。

根据申请号为201521030022.9所公开的开一种雕铣机集中排屑装置，包括底座、螺旋式排屑机构、水箱、集屑车；底座上设有倾斜的排屑区，排屑区的尾部开有两个排水排屑口；螺旋式排屑机构安装在排水排屑口下方水箱上方，包括电机、变速箱、螺旋杆、集屑槽、出屑口，集屑槽前后的板面上打有许多细小的漏水洞用于分离铁屑与切削液；水箱安装在螺旋式排屑机构下方，水箱中部装有两片过滤网用于过滤铁屑。

上述一种雕铣机集中排屑装置，操作人员需要使用高压水枪将加工过程中产生的铁屑冲入排屑装置中，冲洗不及时铁屑会缠绕在刀具或工件上，造成刀具和工件损伤，无法实现高精度高效率工作，零件缺陷率较高，排屑上有所不足，操作人员人工进行排屑，工作强度大，无法实现自动化排屑。

发明内容

本发明主要提供了一种机床加工用的排屑清理系统及其控制方法，用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种机床加工用的排屑清理系统，包括机床座和位于所述机床座四周底部的支撑腿，所述机床座项部设置有车床机，所述车床机底部外壁上连接有固定板，所述固定板呈L字形结构设置，所述固定板上设置有车床加工电机，所述固定板底部正下方设置有用于加工的车床刀具，所述固定板底部设置有用于进行排屑清理的排屑清理组件，所述机床座一侧外壁上设置有控制器，所述控制器包括有电子控制模块、驱动模块和功率变换模块，所述驱动模块和功率变换模块与电子控制模块电性相连接。

优选的，所述车床加工电机与所述固定板相固定，所述车床加工电机输出端贯穿所述固定板与所述车床刀具相连接。

优选的，所述排屑清理组件包括第一排屑喷嘴、第二排屑喷嘴、第三排屑喷嘴和排屑驱动组件，所述第一排屑喷嘴固定位于所述车床刀具一侧所述固定板底部，所述第一排屑喷嘴通过高压气管与外部高压气泵相连接，所述第一排屑喷嘴底部与所述车床刀具底部呈四十五度设置。

优选的，所述第二排屑喷嘴位于所述固定板底部靠近所述车床机一侧，所述第二排屑喷嘴通过高压气管与外部高压气泵相连接，所述第二排屑喷嘴底部与所述车床刀具底部呈四十五度设置。

优选的，所述第三排屑喷嘴位于所述固定板底部远离所述第一排屑喷嘴一侧，所述第三排屑喷嘴通过连接管与外部水溶性切削液相连接。

优选的，所述排屑驱动组件包括有排屑驱动步进电机，所述排屑驱动步进电机固定位于所述固定板底部，所述第三排屑喷嘴外壁与所述排屑驱动步进电机输出端相固定，所述第三排屑喷嘴底部与所述车床刀具底部呈四十五度设置。

优选的，所述电子控制模块与排屑驱动步进电机电性相连接。

优选的，位于所述车床机两侧所述机床座顶部靠近外边缘处开设有导液槽，所述机床座一端连接有导液板，位于所述机床座一端所述导液板下方设置有过滤排屑筛，所述过滤排屑筛一端连接有切削液回收箱。

优选的，位于所述车床机外部所述机床座顶部设置有透明防护箱。

根据一种机床加工用的排屑清理系统，还将提供一种机床加工用的排屑清理控制方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一、将控制器和车床加工电机与供电电源进行连接并启动，将第一排屑喷嘴和第二排屑喷嘴连接的高压气泵启动，将第三排屑喷嘴的连接水溶性切削液相打开，车床加工电机驱动车床刀具进行机床加工，控制器的电子控制模块内部的微处理器及系统对排屑驱动步进电机电流、电压、转速以及温度状态进行监测，控制模块发出的信号进入步进电机驱动器后，由驱动模块内的驱动器转换成排屑驱动步进电机所需要的强电流信号，带动排屑驱动步进电机机运转，控制模块准确的控制排屑驱动步进电机转动角度，通过排屑驱动步进电机带动第三排屑喷嘴来回摆动对车床刀具进行切削液喷射；

步骤二、车床刀具工作时产生的金属废屑通过第一排屑喷嘴、第二排屑喷嘴和第三排屑喷嘴进行及时清理通过导液槽和导液板进入过滤排屑筛内部进行过滤，金属废屑停留在过滤排屑筛上，切削液通过过滤排屑筛进入切削液回收箱内部进行收集。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、针对背景技术中的问题，本申请实现高精度和高效率的加工，节省劳动力，保证质量，改善工作环境；具有排屑性强，提高加工效率，延长刀具寿命，精度高等特点；

2、通过第一排屑喷嘴和第二排屑喷嘴将车床刀具工作时产生的金属废屑进行及时清理，防止铁屑堆积，影响加工精度；

3、通过排屑驱动步进电机带动第三排屑喷嘴来回摆动对车床刀具进行切削液喷射，防止铁屑缠绕在刀具和工件上，造成刀具和工件损伤；

4、车床刀具工作时产生的金属废屑通过第一排屑喷嘴、第二排屑喷嘴和第三排屑喷嘴进行及时清理通过导液槽和导液板进入过滤排屑筛内部进行过滤，金属废屑停留在过滤排屑筛上，切削液通过过滤排屑筛进入切削液回收箱内部进行收集，切削液可循环使用节省费用。

以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为本发明的机床座上透明防护箱内部示意图；

图3为本发明的车床机轴测图；

图4为本发明的车床加工电机示意图；

图5为本发明的固定板底部示意图；

图6为本发明的第二排屑喷嘴示意图；

图7为本发明的第三排屑喷嘴示意图；

图8为本发明的第三排屑喷嘴与排屑驱动步进电机示意图；

图9为本发明的过滤排屑筛示意图。

附图说明：1、机床座；2、支撑腿；3、车床机；31、固定板；32、车床加工电机；33、排屑清理组件；331、第一排屑喷嘴；332、第二排屑喷嘴；333、第三排屑喷嘴；334、排屑驱动步进电机；4、控制器；5、导液槽；51、导液板；52、过滤排屑筛；53、切削液回收箱；6、透明防护箱。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上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可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请着重参照附图1至图9所示，一种机床加工用的排屑清理系统，包括机床座1和位于机床座1四周底部的支撑腿2，机床座1顶部设置有车床机3，车床机3底部外壁上连接有固定板31，固定板31呈L字形结构设置，固定板31上设置有车床加工电机32，固定板31底部正下方设置有用于加工的车床刀具，固定板31底部设置有用于进行排屑清理的排屑清理组件33；

机床座1一侧外壁上设置有控制器4，控制器4包括有电子控制模块、驱动模块和功率变换模块，驱动模块和功率变换模块与电子控制模块电性相连接，车床加工电机32与固定板31相固定，车床加工电机32输出端贯穿固定板31与车床刀具相连接；

排屑清理组件33包括有第一排屑喷嘴331、第二排屑喷嘴332、第三排屑喷嘴333和排屑驱动组件，第一排屑喷嘴331固定位于车床刀具一侧固定板31底部，第一排屑喷嘴331通过高压气管与外部高压气泵相连接，第一排屑喷嘴331底部与车床刀具底部呈四十五度设置，第二排屑喷嘴332位于固定板31底部靠近车床机3一侧，第二排屑喷嘴332通过高压气管与外部高压气泵相连接，第二排屑喷嘴332底部与车床刀具底部呈四十五度设置。

需要说明的是，在本实施例中，第一排屑喷嘴331和第二排屑喷嘴332位于车床刀具一侧，第一排屑喷嘴331和第二排屑喷嘴332底部均匀与车床刀具底部呈四十五度设置，通过第一排屑喷嘴331和第二排屑喷嘴332将车床刀具工作时产生的金属废屑进行及时清理，防止铁屑堆积，影响加工精度；

进一步的，防止铁屑堆积，实现高精度和高效率的加工，节省劳动力，保证质量，改善工作环境；具有排屑性强，提高加工效率，延长刀具寿命。

请着重参照附图2、图7与图8所示，第三排屑喷嘴333位于固定板31底部远离第一排屑喷嘴331一侧，第三排屑喷嘴333通过连接管与外部水溶性切削液相连接；

排屑驱动组件包括有排屑驱动步进电机334，排屑驱动步进电机334固定位于固定板31底部，第三排屑喷嘴333外壁与排屑驱动步进电机334输出端相固定，第三排屑喷嘴333底部与车床刀具底部呈四十五度设置，电子控制模块与排屑驱动步进电机334电性相连接。

需要说明的是，在本实施例中，通过排屑驱动步进电机334带动第三排屑喷嘴333来回摆动对车床刀具进行切削液喷射，防止铁屑缠绕在刀具和工件上，造成刀具和工件损伤；

进一步的，控制器4的电子控制模块内部的微处理器及系统对排屑驱动步进电机334电流、电压、转速以及温度状态进行监测，控制模块发出的信号进入步进电机驱动器后，由驱动模块内的驱动器转换成排屑驱动步进电机334所需要的强电流信号，带动排屑驱动步进电机334机运转，控制模块准确的控制排屑驱动步进电机334转动角度，通过排屑驱动步进电机334带动第三排屑喷嘴333来回摆动对车床刀具进行切削液喷射。

请着重参照附图1和图9所示，位于车床机3两侧机床座1顶部靠近外边缘处开设有导液槽5，机床座1一端连接有导液板51，位于机床座1一端导液板51下方设置有过滤排屑筛52，过滤排屑筛52一端连接有切削液回收箱53；位于车床机3外部机床座1顶部设置有透明防护箱6。

需要说明的是，在本实施例中，车床刀具工作时产生的金属废屑通过第一排屑喷嘴331、第二排屑喷嘴332和第三排屑喷嘴333进行及时清理通过导液槽5和导液板51进入过滤排屑筛52内部进行过滤，金属废屑停留在过滤排屑筛52上，切削液通过过滤排屑筛52进入切削液回收箱53内部进行收集，切削液可循环使用节省费用。

根据一种机床加工用的排屑清理系统，还将提供一种机床加工用的排屑清理控制方法，包括以下步骤：

步骤一、将控制器4和车床加工电机32与供电电源进行连接并启动，将第一排屑喷嘴331和第二排屑喷嘴332连接的高压气泵启动，将第三排屑喷嘴333的连接水溶性切削液相打开，车床加工电机32驱动车床刀具进行机床加工，控制器4的电子控制模块内部的微处理器及系统对排屑驱动步进电机334电流、电压、转速以及温度状态进行监测，控制模块发出的信号进入步进电机驱动器后，由驱动模块内的驱动器转换成排屑驱动步进电机334所需要的强电流信号，带动排屑驱动步进电机334机运转，控制模块准确的控制排屑驱动步进电机334转动角度，通过排屑驱动步进电机334带动第三排屑喷嘴333来回摆动对车床刀具进行切削液喷射；

步骤二、车床刀具工作时产生的金属废屑通过第一排屑喷嘴331、第二排屑喷嘴332和第三排屑喷嘴333进行及时清理通过导液槽5和导液板51进入过滤排屑筛52内部进行过滤，金属废屑停留在过滤排屑筛52上，切削液通过过滤排屑筛52进入切削液回收箱53内部进行收集。

本发明的具体流程如下：

将控制器4和车床加工电机32与供电电源进行连接并启动，将第一排屑喷嘴331和第二排屑喷嘴332连接的高压气泵启动，将第三排屑喷嘴333的连接水溶性切削液相打开，车床加工电机32驱动车床刀具进行机床加工，控制器4的电子控制模块内部的微处理器及系统对排屑驱动步进电机334电流、电压、转速以及温度状态进行监测；

控制模块发出的信号进入步进电机驱动器后，由驱动模块内的驱动器转换成排屑驱动步进电机334所需要的强电流信号，带动排屑驱动步进电机334机运转，控制模块准确的控制排屑驱动步进电机334转动角度，通过排屑驱动步进电机334带动第三排屑喷嘴333来回摆动对车床刀具进行切削液喷射；

车床刀具工作时产生的金属废屑通过第一排屑喷嘴331、第二排屑喷嘴332和第三排屑喷嘴333进行及时清理通过导液槽5和导液板51进入过滤排屑筛52内部进行过滤，金属废屑停留在过滤排屑筛52上，切削液通过过滤排屑筛52进入切削液回收箱53内部进行收集。

上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机床加工用的排屑清理系统，包括机床座(1)和位于所述机床座(1)四周底部的支撑腿(2)，其特征在于，所述机床座(1)顶部设置有车床机(3)，所述车床机(3)底部外壁上连接有固定板(31)，所述固定板(31)呈L字形结构设置，所述固定板(31)上设置有车床加工电机(32)，所述固定板(31)底部正下方设置有用于加工的车床刀具，所述固定板(31)底部设置有用于进行排屑清理的排屑清理组件(33)，所述机床座(1)一侧外壁上设置有控制器(4)，所述控制器(4)包括有电子控制模块、驱动模块和功率变换模块，所述驱动模块和功率变换模块与电子控制模块电性相连接。

2.根据权利要求1所述的一种机床加工用的排屑清理系统，其特征在于，所述车床加工电机(32)与所述固定板(31)相固定，所述车床加工电机(32)输出端贯穿所述固定板(31)与所述车床刀具相连接。

3.根据权利要求1所述的一种机床加工用的排屑清理系统，其特征在于，所述排屑清理组件(33)包括有第一排屑喷嘴(331)、第二排屑喷嘴(332)、第三排屑喷嘴(333)和排屑驱动组件，所述第一排屑喷嘴(331)固定位于所述车床刀具一侧所述固定板(31)底部，所述第一排屑喷嘴(331)通过高压气管与外部高压气泵相连接，所述第一排屑喷嘴(331)底部与所述车床刀具的底部呈四十五度设置。

4.根据权利要求3所述的一种机床加工用的排屑清理系统，其特征在于，所述第二排屑喷嘴(332)位于所述固定板(31)底部靠近所述车床机(3)一侧，所述第二排屑喷嘴(332)通过高压气管与外部高压气泵相连接，所述第二排屑喷嘴(332)底部与所述车床刀具底部呈四十五度设置。

5.根据权利要求4所述的一种机床加工用的排屑清理系统，其特征在于，所述第三排屑喷嘴(333)位于所述固定板(31)底部远离所述第一排屑喷嘴(331)一侧，所述第三排屑喷嘴(333)通过连接管与外部水溶性切削液相连接。

6.根据权利要求3所述的一种机床加工用的排屑清理系统，其特征在于，所述排屑驱动组件包括有排屑驱动步进电机(334)，所述排屑驱动步进电机(334)固定位于所述固定板(31)底部，所述第三排屑喷嘴(333)外壁与所述排屑驱动步进电机(334)输出端相固定，所述第三排屑喷嘴(333)底部与所述车床刀具底部呈四十五度设置。

7.根据权利要求1所述的一种机床加工用的排屑清理系统，其特征在于，所述电子控制模块与排屑驱动步进电机(334)之间电性相连接。

8.根据权利要求1所述的一种机床加工用的排屑清理系统，其特征在于，位于所述车床机(3)两侧所述机床座(1)顶部靠近外边缘处开设有导液槽(5)，所述机床座(1)一端连接有导液板(51)，位于所述机床座(1)一端所述导液板(51)下方设置有过滤排屑筛(52)，所述过滤排屑筛(52)一端连接有切削液回收箱(53)。

9.根据权利要求1所述的一种机床加工用的排屑清理系统，其特征在于，位于所述车床机(3)外部所述机床座(1)顶部设置有透明防护箱(6)。

10.一种机床加工用的排屑清理控制方法，应用上述权利要求1至9中任意一项所述的一种机床加工用的排屑清理系统实现，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一、将控制器(4)和车床加工电机(32)与供电电源进行连接并启动，将第一排屑喷嘴(331)和第二排屑喷嘴(332)连接的高压气泵启动，将第三排屑喷嘴(333)的连接水溶性切削液相打开，车床加工电机(32)驱动车床刀具进行机床加工，控制器(4)的电子控制模块内部的微处理器及系统对排屑驱动步进电机(334)电流、电压、转速以及温度状态进行监测，控制模块发出的信号进入步进电机驱动器后，由驱动模块内的驱动器转换成排屑驱动步进电机(334)所需要的强电流信号，带动排屑驱动步进电机(334)机运转，控制模块准确控制排屑驱动步进电机(334)转动角度，通过排屑驱动步进电机(334)带动第三排屑喷嘴(333)来回摆动对车床刀具进行切削液喷射；

步骤二、车床刀具工作时产生的金属废屑通过第一排屑喷嘴(331)、第二排屑喷嘴(332)和第三排屑喷嘴(333)进行及时清理通过导液槽(5)和导液板(51)进入过滤排屑筛(52)内部进行过滤，金属废屑停留在过滤排屑筛(52)上，切削液通过过滤排屑筛(52)进入切削液回收箱(53)内部进行收集。

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