CN210024649U

CN210024649U - 一种机床用三参数可调切削液随动装置

Info

Publication number: CN210024649U
Application number: CN201920616826.9U
Authority: CN
Inventors: 周竞涛; 陈孟冬; 李超; 袁乔
Original assignee: Shanghai Aerospace One Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Aerospace One Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-04-30
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2029-04-30

Abstract

本实用新型提供了一种机床用三参数可调切削液随动装置，包括控制器、直线滑轨模组、两个舵机和两个光电编码器，所述的两个舵机输出轴相互垂直，其中一个通过直线滑轨模组安装在机床上，能够在控制器的控制下沿直线滑轨上下移动，输出轴与另一个舵机固连，另一个舵机的输出轴固连切削液喷管；每个舵机上同轴固连一个光电编码器，光电编码器采集舵机转动的角度并反馈至控制器，由控制器按照设定角度控制舵机工作，使得切削液喷管始终对准刀具切削区域。本实用新型能够提高切削液的使用效率，改善切削液对切削区域的降温及润滑效果，延长切削刀具的使用寿命，达到优化零件加工质量、降低生产成本的目的。

Description

一种机床用三参数可调切削液随动装置

技术领域

本发明涉及一种机床配套装置。

背景技术

现有切削液喷射方向的控制方法都是操作人员手动操作，凭个人的工作经验确定切削液的喷射位置和喷射方向，管理方式比较粗放，经一次调整后，在整个加工过程中不能实时控制，无法满足对切削液的使用进行精细化控制要求。

主要表现在以下方面：

1)在加工前，切削液喷射方向和喷射位置由操作人员手动控制；

2)加工过程中无法及时调整切削液喷射的目标位置。

根据互联网上检索结果，未查到类似的机床用智能切削液随动装置专利。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种机床用智能切削液随动装置，能够提高切削液的使用效率，改善切削液对切削区域的降温及润滑效果，延长切削刀具的使用寿命，达到优化零件加工质量、降低生产成本的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机床用智能切削液随动装置，包括控制器、直线滑轨模组、两个舵机和两个光电编码器；所述的两个舵机输出轴相互垂直，其中一个通过直线滑轨模组安装在机床上，能够在控制器的控制下沿直线滑轨上下移动，输出轴与另一个舵机固连，另一个舵机的输出轴固连切削液喷管；每个舵机上同轴固连一个光电编码器，光电编码器采集舵机转动的角度并反馈至控制器，由控制器按照设定角度控制舵机工作，使得切削液喷管始终对准刀具切削区域。

本发明还包括上支架、下支架、转接座和基座，所述的直线滑轨模组通过基座安装在机床上；所述的转接座安装在直线滑轨模组的滑块上，通过上支架固连舵机，所述舵机的输出轴上安装驱动轮；另一个舵机通过下支架固连驱动轮，且该舵机的输出轴上通过转接头固连切削液喷管。

本发明的有益效果是：

1)可以在加工过程中实时调整切削液的喷射角度和目标位置，并实现连续可调，方便且及时；

2)与双参数可调相比较，能够更加优化调整切削液的喷射角度；

3)对降低切削区域的温度及改善润滑状态效果明显；

4)改善了切削刀具的工作环境，为延长刀具使用寿命提供了有利条件；

5)为提高零件加工表面质量，稳定尺寸精度创造了良好条件。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的一号组件结构示意图；

图3是本发明的二号组件结构示意图；

图中，1-切削液转接头，2-下支架，3-一号舵机，4-二号舵机驱动轮，5-光电编码器，6-上支架，7-转接座，8-直线滑轨模组，9-基座，10-切削液喷嘴，11-二号舵机，12-光电编码器，13-连接器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明实时调整切削液的喷射方向和喷射位置，并实时反馈实际喷射方向和位置信息，利用智能控制技术对机床用切削液进行精细化管理。

如图1所示，为机床用三参数可调切削液随动装置结构示意图，图中O-O为一号舵机3的回转轴线，平行于水平面，N-N为二号舵机11的回转轴线，垂直于水平面，直线滑轨模组8的滑块移动方向垂直于水平面。一号舵机3与下支架2固连，下支架2与连接器13固连，连接器13与二号舵机驱动轮4固连，二号舵机11固定在上支架6上，上支架6固定在转接座7上，转接座7安装在直线滑轨模组8的滑块上，直线滑轨模组8通过自身的可滑动固定座固定在基座9上，通过基座9固定在机床的床身上。切削液转接头1固定在一号舵机3的回转轴上，切削液喷嘴10与切削液转接头1固连，保证切削液流动畅通且无泄露。在一号舵机3的后端同轴固连光电编码器5，用于反馈一号舵机3的实时工作状态，形成闭环控制；在二号舵机11的后端同轴固连光电编码器12，用于反馈二号舵机11的实时工作状态，亦形成闭环控制；直线滑轨模组8由于精度要求较低，故采用开环控制，即可满足使用要求。

开始工作时，当一号舵机接收到控制器的调整指令，绕自身轴线O-O转动，带动切削液转接头、切削液喷管一起摆动，可以根据刀具长度以及切削厚度的变化，实时调整切削液喷射的目标位置；当二号舵机接收到控制器的调整指令，则通过连接器、下支架，带动一号舵机绕铅锤轴N-N转动，可以根据刀具直径以及进给量的变化，实时调整切削液喷射的目标位置。当直线滑轨模组接收到控制器的调整指令时，通过调整随动装置垂直方向的高度位置，使切削液的喷射角度保持更加合理的入射角，以便更好地发挥切削液的冷却润滑效用。

本发明能够实现切削液喷嘴的俯仰角、摆动角和铅锤高度位置的三参数可调。

本发明的安装技术要求：

1)一号舵机、二号舵机的调节范围有限，应注意起始点位置的设置；

2)本装置采用让切削液通过金属软管与切削液转接头连接，然后再经过切削液喷嘴喷射至工作目标区域的方式，来实现装置预期的功能；

3)可以通过调整直线滑轨模组的滑块来确定喷嘴的垂直高度位置；

4)三参数可调切削液随动装置通过基座与机床床身固连；

5)光电编码器必须与舵机保持同轴状态；

6)直线滑轨模组为标准组件，负责整个装置的垂直位置调整。

本发明的各相关参数的影响：

1)舵机工作参数：

a.一号舵机负责不同刀具长度的调节范围，控制俯仰角的调整；

b.二号舵机负责不同刀具直径的调节范围，控制摆动角的调整；

c.直线滑轨模组负责前端装置的高度位置调整，从改变在垂直方向的位置入手，配合俯仰角的调整，改善切削液的入射角度。

2)适用范围：各种立式铣床、龙门铣床的切削液喷射位置和方向的控制。

如图2所示，以一号舵机为核心零件，由切削液转接头、切削液喷管、下支架和光电编码器构成一号组件；如图3所示，以二号舵机为核心，由连接器、二号舵机驱动轮、上支架、光电编码器和装置基座构成二号组件；一号组件通过下支架和连接器，与二号组件连接为一个整体，当二号舵机输出轴转动时，一号组件随着一起转动；由一号组件、二号组件和直线滑轨模组一起组成机床用三参数可调切削液随动装置。

1)动力源：舵机型号：JX PDI-6221MG，电压6V，扭矩：20.32Kg ·cm；

2)喷头参数：

切削液出口压力：0.1～4MPa；

喷嘴尺寸：内径5～8mm，外径10mm；

3)喷头调节参数：俯仰角0～12°(初始角58.5°)，摆动角±10°；

4)直线滑轨模组：有效调整行程650mm。

上述内容为机床用双参数可调切削液随动装置关键组件的主要参数。本发明可以用于各种立式铣床、龙门铣床的智能切削液喷嘴控制。

Claims

1.一种机床用三参数可调切削液随动装置，包括控制器、直线滑轨模组、两个舵机和两个光电编码器，其特征在于：所述的两个舵机输出轴相互垂直，其中一个通过直线滑轨模组安装在机床上，能够在控制器的控制下沿直线滑轨上下移动，输出轴与另一个舵机固连，另一个舵机的输出轴固连切削液喷管；每个舵机上同轴固连一个光电编码器，光电编码器采集舵机转动的角度并反馈至控制器，由控制器按照设定角度控制舵机工作，使得切削液喷管始终对准刀具切削区域。

2.根据权利要求1所述的机床用三参数可调切削液随动装置，其特征在于：还包括上支架、下支架、转接座和基座，所述的直线滑轨模组通过基座安装在机床上；所述的转接座安装在直线滑轨模组的滑块上，通过上支架固连舵机，所述舵机的输出轴上安装驱动轮；另一个舵机通过下支架固连驱动轮，且该舵机的输出轴上通过转接头固连切削液喷管。