CN1333106A - 机床的切削液供给装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机床的切削液供给装置,在具有使从切削液供给泵出来的切削液,经过切削液供给管路,送入主轴前端的喷雾发生装置,在该喷雾发生装置的切削液流入部分上,具有当切削液供给管路内的切削液压力在一定值以下时关闭的阀的机床上,设有:当切削液供给泵停止供给切削液时,可吸入切削液供给管路内的一定量的切削液,而当切削液供给泵开始供给切削液时,将一定量的切削液排出至切削液供给管路内的切削液吸入输出装置。
Description
本发明涉及机床的切削液供给装置。
有一种具有阀装置的机床，该阀装在该喷雾发生装置的切削液流入部分上，在使从切削液供给泵出来的切削液，经过切削液供给管路，供给主轴前部的喷雾发生装置的同时，当切削液供给管路内的切削液压力为一定值以下时，将切削液通路封闭(例如，日本专利公开第66437/1997号公报等)。
在这种现有机床中，在切削液泵停止供给切削液后，由于混入从喷雾发生装置出来的切削液供给管路中的切削液内的压缩气体压力降低，气体膨胀，使少量切削液可经过该阀泄漏出来(液体落下)。
这种液体落下现象是切削液浪费的原因，并使从切削液泵开始工作，至喷雾发生装置产生喷雾的时间滞后增大。另外，当下次产生喷雾时，积存在喷雾发生装置内的切削液，一齐喷出，会污染工作环境等。
本发明是为了解决这些问题而提出的，其目的是要提供一种机床的切削液供给装置，在切削液供给泵停止供给切削液后，可抑制切削液从阀泄漏，而当切削液供给泵再次开始供给切削液时，可减小从开始至产生喷雾的时间滞后，且该装置能可靠地从切削液供给管路内吸入/输出切削液。
为了达到上述目的，本发明提供了一种机床的切削液供给装置，在将切削液从切削液供给泵，经过切削液供给管路，送入主轴前端的喷雾发生装置的机床中，彼此相向形成切削液用的缸体腔和压缩空气用的缸体腔；同时还设置有与各个缸体腔对应的活塞，这两个活塞做成一体，并设有具有使这两个活塞在各个缸体腔内，向特定方向推压的压缩弹簧的切削液吸入输出装置。其中，当切削液供给泵停止供给切削液时，可将一定量的切削液吸入切削液供给管路内；另外，当切削液供给泵开始供给切削液时，可将一定量的切削液供给至切削液供给管路内。
通过上述切削液吸入输出装置吸入切削液，切削液供给管路内的切削液压力降低，因此，不会产生现有的液体落下现象。
另外，通过切削液吸入输出装置输出切削液，切削液供给管路内的切削液压力增大，因此，向喷雾发生装置供给切削液，可在切削液供给泵开始供给切削液时就达到，所以喷雾发生的响应性好。
上述发明也可以按如下所述具体实现。
在喷雾发生装置的切削液流入部分上设置一个当切削液供给管路内的切削液压力在一定值以下时关闭的阀。该阀在切削液供给泵停止供给切削液时关闭，可以可靠地阻止现有的液体落下现象发生。另外，在切削液供给泵开始供给切削液时，阀打开，可以迅速地形成喷雾。
另外，由于该切削液吸入输出装置，必要时，可将切削液供给管路内的切削液吸入缸体腔中，必要时，还可将吸入的切削液排出至切削液供给管路内，因此，该切削液吸入输出装置结构简单。
另外，形成缸体腔的活塞，由供给喷雾发生装置，用于产生喷雾的压缩空气驱动，这样，由于利用了本身产生喷雾必需的压缩空气去驱动活塞，活塞驱动机构的形成合理。
本发明的有益效果为：
在切削液供给泵停止供给切削液以后，切削液吸入输出装置可从切削液供给管路吸入一定量的切削液，使切削液供给管路内的切削液压力降低，因此，可阻止与现有的液体落下相关的种种弊端产生。
在切削液供给泵停止供给切削液以后，切削液吸入输出装置可从切削液供给管路吸入一定量的切削液，使切削液供给管路内的切削液压力降低，因此，阀处于关闭状态，可阻止现有的与液体落下有关的种种弊端产生。
另外，当切削液供给泵停止供给切削液后，再次开始供给时，由于切削液吸入输出装置可将先前吸入的一定量的切削液，输出至切削液供给管路内，使该管路内的切削液压力上升，因此阀打开；切削液供给喷雾发生装置。这样，可减少从切削液供给泵开始供给切削液，至喷雾发生装置产生喷雾的时间滞后。
本发明可以用简单的结构，可靠地从切削液供给管路内吸入切削液和输出切削液。
由于可将产生喷雾所必须的压缩空气的供给装置，作为切削液吸入输出装置的驱动装置的一部分来使用，因此结构简单，不需要复杂的控制装置来将压缩空气供给喷雾发生装置和驱动切削液吸入输出装置。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1为表示本发明的机床的主要部分的图；
图2为用系统图表示的该机床的主要部分的说明图；
图3为表示本发明的机床的喷雾发生装置周围结构的剖面图；
图4为喷雾发生装置的切削液喷嘴体的一部分的主视图；
图5为表示上述实施例的变形例子的图。
图中，1为主轴部件，2为切削液吸入和输出装置，3为切削液箱，4为切削液供给泵，5为压缩空气供给泵，6为压缩空气供给管路，7为切削液供给管路。
现在来说明各个部件。主轴部件1的主轴8装在主轴套筒9内，可以自由转动；同时，在主轴8的后端固定着输入回转动力的皮带轮10。在主轴8的后端安装着用于夹紧或松开固定在主轴8前端的刀杆11的后端的拉杆11a的夹紧驱动部分12。在该夹紧驱动部分12的后方，安装着从主轴8外面，将切削液和压缩空气供给安装在主轴8的前端内部的喷雾发生装置13的回转接头14。
喷雾发生装置13安装在夹紧构件夹紧圆筒16的内部，该圆筒16则与夹紧刀杆11的拉杆11a的夹紧构件15接合。下面再对其做详细说明。
如图3所示，喷雾喷出圆筒17，压缩弹簧18，圆筒形阀体19，喷雾生成圆筒20和切削液喷嘴体21，从最前端开始，顺序地安装在上述夹紧圆筒16的内孔中。
这时，喷雾喷出圆筒17的后端有凸缘17a，该凸缘17a通过靠在夹紧构件的夹持圆筒16的内孔的台阶16a上，可被限位，不能向前方f1拔出；并且，该喷雾喷出圆筒17的前端面，与固定在主轴8上的刀杆11的拉杆11a的后端面接触。
在圆筒形阀体19的外圆周面上，做出台阶19a，同时，该阀体19由放在该台阶19a和喷雾喷出圆筒17的后端面之间的压缩弹簧18，推向后方，成为其后端面19b与喷雾发生圆筒20的前面接触的关闭状态；或离开该喷雾生成圆筒20的前面的打开状态。
喷雾生成圆筒20为圆筒形构件，其外圆周面上做出在前后方向上延伸的空气通路槽20a。同时，在圆筒20的内部前端，做出直径较大的喷雾喷出孔20b，在其后端做出插入切削液喷嘴体21的前端21a中的后端内孔20c。利用横向孔20d将该后端内孔20c和空气通路槽20a连通起来，同时用直径较小的通路20e，将该后端内孔20c与喷雾喷出孔20b连通起来。这样，切削液喷嘴体21，可限制该喷雾生成圆筒20向后移动。
切削液喷嘴体21的前端21a的后部外圆周面上，做出凸缘21b，同时，该凸缘21b的后端，密封地嵌入直的切削液供给管22的前端，在其中心，做出后端开口的台阶通路21c。同时，如图4所示，在该通路21c的前端壁面上，做出三个喷射孔21d。另外，该直的切削液供给管22与主轴8保持为一体，可起到限制切削液喷嘴体21向后移动的作用。
上述通路21c的后部，为切削液从直的切削液供给管22流入的部分，在那里形成一个阀23。具体地说是，将压缩弹簧24放入台阶通路21c内，使弹簧的前端，与该通路21c的台阶部分a靠紧，同时，在压缩弹簧24的后端，配置一个球体25。将紧密地嵌在直的切削液供给管22内的圆筒形阀座26，放入该球体25后面的台阶通路21c中，球体25将该阀座26的前面开口封闭。另外，与该球体25的位置相关连，做出切口27。当在直的切削液供给管22中的切削液在一定压力以上时，球体25克服压缩弹簧18的弹力，向前移动，切削液通路打开，切削液从圆筒形阀座26内，经过切口27，流向压缩弹簧18一侧；相反，当直的切削液供给管22内的切削液在一定压力以下时，压缩弹簧18的弹力，使球体25向后移动，关闭切削液通路，因此，切削液的流动停止。
切削液吸入和输出装置2是这样构成的：将切削液用缸体腔29和压缩空气用的缸体腔28做成相对的，同时，在两个缸体腔28、29中，设有相应的活塞30、31；这两个活塞30、31做成一体。同时，设有一根压缩弹簧32，将该两个活塞30、31，在缸体腔28、29内，向着特定的方向f2推压。
切削液供给泵4与切削液吸入输出装置2一样，也是彼此相对地做出切削液用的缸体腔33和压缩空气用的缸体腔34；同时，设有与该两个缸体腔33、34相对应的活塞35、36。该两个活塞35、36做成一体，并设有一根压缩弹簧37，将该两个活塞35、36，在缸体腔33、34中，推向特定的方向。
压缩空气供给管路6与切削液箱3的上部密闭空间3a连接，同时，经过换向阀38和压力调节机构39，与回转接头14的压缩空气入口14a连接。再从到达压缩空气入口14a之前，分支开来，通过流量调节机构40，与切削液吸入输出装置2的切削液用缸体腔29连接。再从上述压缩空气入口14a，经过将该直的切削液供给管路22卷绕形成的压缩空气通路41，到达喷雾发生装置13的空气通路槽20a。再从换向阀38的上游分支开来后，经过换向阀42，与切削液供给装置4的压缩空气用的缸体腔34连接。
这时，压力调节机构39具有：调节压缩空气供压用的压力调节阀43；和允许在主轴8的压缩空气供给管路6内的压缩空气，流向换向阀38的单向阀44。流量调节机构40具有：调节流向切削液吸入输出装置2的压缩空气用缸体腔28的压缩空气流量的流量调节阀45；和允许压缩空气从上述缸体腔28流出的单向阀46。
切削液供给管路7，从切削液箱3的底部出来，与切削液供给泵4的切削液用缸体腔33的入口连接；同时，再从上述缸体腔33的出口出来，与回转接头14的切削液入口14b连接。再从切削液入口14b的前面分支开来，与切削液吸入输出装置2的切削液用缸体腔29连接。再从上述切削液入口14b出来，通过直的切削液供给管路22内部，到达喷雾发生装置13的切削液流入部分。
47为减轻从换向阀38、42流向大气的压缩空气产生的噪声的消音器；48为切削液的液面高度计；49为固定在刀杆11前端的刀具。
下面，来说明上述机床的实例和工作。
主轴8由图中没有示出的电机，将转动传递至皮带轮12，而回转。在主轴回转时，当将换向阀38切换至压缩空气供给一侧时，则压缩空气经过回转接头14和主轴8的压缩空气通路41，到达空气通路槽20a；再从横向孔20d流入内孔20c内；接着，经过较小的通路20e，高速地从喷雾出口孔20b喷出，在供给压缩空气时，压缩空气流入切削液吸入输出装置2的压缩空气用缸体腔28内，克服压缩弹簧32的弹力，推动活塞30向着另一端的活塞31移动。这样，可减小切削液缸体腔29的容积。
在上述换向阀38切换的同时，另一个换向阀42，在适当的时间间隔内，在压缩空气供给口和压缩空气输出口的两个位置中，反复地做往复移动。当换向阀42位于压缩空气供给一侧时，压缩空气送至压缩空气的缸体腔34时，因此，克服压缩弹簧37的弹力，将活塞36推向另一侧的活塞35。另外，当换向阀42位于压缩空气流出一侧时，压缩空气的缸体腔34内的压缩空气，从换向阀42流出，因此，压缩弹簧37的弹力，使活塞35向着推压方向移动。
这样，由于切削液用缸体腔33内的活塞35，与活塞36一起移动，缸体腔33可以反复地吸入切削液箱3中的切削液，并将其送出；送出的切削液通过回转接头14和直的切削液供给管22的内部，到达在喷雾发生装置13的切削液流入部分中形成的阀23。这时，当切削液压力产生的球体25向前的移动力，比压缩弹簧24的弹力大时，球体25被压向前方，阀23打开。切削液可经过阀23，到达内孔21c的前端，再通过切削液喷出孔21d喷出。
喷出的切削液，在切削液喷出孔21d的前方，与压缩空气激烈混合，形成切削液雾。该切削液雾，通过喷雾出口孔20e，圆筒形阀体19的内孔和喷雾输出圆筒17的内孔，到达刀杆11的拉杆11a的后端。到达该处的切削液喷雾，再经过刀杆11的中心孔和刀具49的中心孔，从刀具前端开口，流出至外部，可在工件加工中，润滑其切削部分。当喷雾喷出圆筒17的内孔中的切削液雾的压力，降低至一定程度以上时，由于圆筒形阀体19前后方向的力平衡变化，圆筒形阀体19克服压缩弹簧18的弹力，向前移动，使喷雾生成圆筒20的前端与圆筒形阀体19的后端离开，因此，空气通路槽20a内的压缩空气，可通过这些间隙流入喷雾喷出圆筒20的内孔中。
在生成上述切削液雾过程中，当使换向阀38移动至压缩空气流出侧，停止供给压缩空气时，压缩空气对喷雾发生装置13的供给也停止，切削液供给泵4的工作停止，切削液停止供给切削液供给管路7。
另外，由于切削液吸入输出装置2的压缩空气用缸体腔28中的压缩空气，从换向阀38等流出，压缩弹簧32的弹力，使切削液用的缸体腔29中的活塞31移动，可吸入切削液供给管路7内的一定量的切削液。由于切削液供给管路22内的切削液压力再降低，因此，阀23在压缩空气供给停止后，成为关闭状态。因此，切削液供给管22内的切削液，不从阀23的开闭地方流入喷雾发生装置13内。这样，就不会发生现有技术的液体落下的问题。
其次，在停止供给压缩空气的状态下，当换向阀38再移动至压缩空气供给一侧时，与上述同样，压缩空气经过压缩空气供给管路6，供给喷雾发生装置13。所供给的压缩空气进入切削液吸入输出装置2的压缩空气用的缸体腔28中，克服压缩弹簧32的弹力，推动活塞30向另一活塞31一侧移动。这种移动将先前滞留在切削液用的缸体腔29内的一定量的吸入切削液，从缸体腔29挤出，该被挤出的切削液流入切削液供给管路7内。
这样，在阀23上游的切削液供给管路7中的切削液压力，与压缩空气的供给相关联，再次上升，这个压力直接将阀23打开。以后，从切削液供给泵4供给的切削液，经过阀23到达切削液喷出孔21d，生成切削液雾，再从刀具49的前端流出。
在上述动作过程中，单向阀46使压缩空气供给管路6内和切削液吸入输出装置2的压缩空气用缸体腔28内的压缩空气迅速流入大气，流量调节阀45通过改变压缩空气流入缸体腔28内的流入速度，可以调节在压缩空气开始供给压缩空气供给管路6时，从切削液吸入输出装置2的切削液用缸体腔29内，切削液的流出速度大小，改变切削液供给管路7内的切削液压力上升的速度。
在上述实施例中，切削液供给泵4可以采用任意的机构，例如，利用与压缩空气供给管路6无关的压缩空气，驱动压缩空气用的缸体腔34中的活塞36；或用电机驱动该活塞36都可以。
图5表示上述实施例的一个变型例子。即，将喷雾发生装置13放在主轴8外面附近。这时，喷雾发生装置13使从压缩空气供给管路6送出的压缩空气，与从切削液供给管路7送出的切削液，在前端混合形成切削液雾；将这种切削液雾向着刀具49的切削部位喷出。
这时，在喷雾发生装置13的切削液流入部分上，不设置现有的阀23，但也可以根据需要设置。
在主轴8附近的压缩空气供给管路6和切削液供给管路7与固定在主轴套筒9上的结合件100连接；同时，经过从结合件100延伸出来的可弯曲变形的二重管101，与喷雾发生装置13连接。这时，二重管101的中心通路101a就成为切削液通路，而将它卷曲而成的环形通路101b，则成为压缩空气通路。
Claims (4)
1.一种机床的切削液供给装置，在将切削液从切削液供给泵(4)，经过切削液供给管路(7)，送入主轴(8)前端的喷雾发生装置(13)的机床中，彼此相向形成切削液用的缸体腔(29)和压缩空气用的缸体腔(28)；同时还设置有与各个缸体腔(28、29)对应的活塞(30、31)，这两个活塞做成一体，并设有具有使这两个活塞在各个缸体腔内，向特定方向推压的压缩弹簧(32)的切削液吸入输出装置(2)；其特征为，当切削液供给泵(4)停止供给切削液时，可将一定量的切削液吸入切削液供给管路(7)内；另外，当切削液供给泵(4)开始供给切削液时，可将一定量的切削液供给至切削液供给管路(7)内。
2.一种机床的切削液供给装置，该机床具有将从切削液供给泵(4)出来的切削液，经过切削液供给管路(7)，送入主轴(8)前端的喷雾发生装置(13)，并在该喷雾发生装置(13)的切削液流入部分上，具有当切削液供给管路(7)内的切削液压力为一定值以下时关闭的阀(23)；在该机床中，彼此相向形成切削液用的缸体腔(29)和压缩空气用的缸体腔(28)；同时还设置有与各个缸体腔(28、29)对应的活塞(30、31)，这两个活塞做成一体，并设有具有使这两个活塞在各个缸体腔内，向特定方向推压的压缩弹簧(32)的切削液吸入输出装置(2)；其特征为，当切削液供给泵(4)停止供给切削液时，可将一定量的切削液吸入切削液供给管路(7)内；另外，当切削液供给泵(4)开始供给切削液时，可将一定量的切削液供给至切削液供给管路(7)内。
3.如权利要求1或2所述的机床的切削液供给装置，其特征为，必要时，该切削液吸入输出装置(2)，可将切削液供给管路(7)内的切削液吸入缸体腔(29)中，另外，必要时，可将吸入的切削液排出至切削液供给管路(7)内。
4.如权利要求1或2所述的机床的切削液供给装置，其特征为，形成缸体腔(29)的活塞(31)，由向喷雾发生装置(13)供给产生喷雾用的压缩空气驱动。
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