一种智能机械车床加工用降温装置的制作方法

专利2022-06-28  138


本发明涉及一种智能机械车床加工用降温装置,属于机械车床设备领域。



背景技术:

机床是指制造机器的机器,亦称工作母机或工具机,习惯上简称机床,主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床。现代机械制造中加工机械零件的方法很多:除切削加工外,还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等,但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件,一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工,近年来,随着科技的发展,智能机床也随之出现。

智能机床在进行加工的过程中,由于工件与刀具之间的摩擦较大,从而使得加工部位的温度较高,长时间进行加工时,如果不对加工部位进行降温,不仅损害刀具,而且也影响工件的加工效果;传统的降温是采用喷洒切削液进行降温,在喷洒切削液的过程中,切削液的流速无法改变,从而容易造成切削液的浪费,而且,主轴箱在长时间转动时,也会产生大量热量,当主轴箱散热速率较低时,会造成主轴箱内部温度过高,高温导致主轴箱内部零件的质量受到影响,进而影响主轴箱的使用寿命,因此,设计一种智能机械车床加工用降温装置是很有必要的。



技术实现要素:

本发明是为了解决现有的智能机床在进行加工过程中对加工部位采用喷洒切削液降温时存在的无法根据加工部位的温度自动调节切削液的流速,以及同时存在的机床主轴箱散热不好的问题,进而提供了一种智能机械车床加工用降温装置。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是:

一种智能机械车床加工用降温装置,它包括加工机架、固设在加工机架一端部的车床机壳、滑动设置在加工机架上的溜板箱以及通过溜板箱滑动设置在加工机架上的刀架,所述车床机壳内布置有主轴箱,

车床机壳上布置有控制单元,主轴箱的内壁安装有第一温度传感器,刀架上安装有第二温度传感器,

所述车床机壳内布置有散热组件,通过散热组件向主轴箱提供冷风,通过控制单元及第一温度传感器控制散热组件的启停,

溜板箱上还安装有降温组件,通过降温组件向加工部位喷洒切削液,所述降温组件包括降温喷头及设置在降温喷头入口端的电控阀,通过控制单元、第二温度传感器及电控阀控制降温组件的启停及切削液的流速。

进一步地,所述散热组件包括第一通风板、第一支架、电机罩、散热马达及若干螺旋扇叶,所述电机罩通过第一支架固装在车床机壳内部,所述散热马达固装在电机罩内部,且散热马达的输出轴固定连接有散热轴,若干螺旋扇叶均布固装在散热轴上,所述第一通风板固装在车床机壳的顶端,且车床机壳的内外部通过第一通风板连通。

进一步地,所述散热组件还包括冷风机、出风管及导流罩,所述冷风机固设在车床机壳内且位于电机罩下方,所述导流罩通过出风管连通设置在冷风机的上方,所述导流罩位于螺旋叶片远离主轴箱的一侧,且导流罩的出口朝向螺旋扇叶设置。

进一步地,冷风机的一侧设置有进风口,车床机壳上靠近进风口的一侧固装有第二通风板,且车床机壳的内外部通过第二通风板连通。

进一步地,主轴箱上远离加工机架的一侧开设有若干散热孔,若干螺旋扇叶布置在散热孔远离加工机架的一侧。

进一步地,所述降温组件包括安装底板、万向竹节管、伸缩软管、第二支架、输液泵、汲水管及储液箱,所述万向竹节管通过安装底板固装在溜板箱顶部靠近刀架的一侧,所述降温喷头安装在万向竹节管的上端,输液泵通过第二支架固装在储液箱内部上方,储液箱内的下部安装有滤芯,输液泵通过汲水管汲取滤芯下方的液体,万向竹节管的底端通过伸缩软管与输液泵连通。

进一步地,滤芯的下方设置有过滤网笼,且汲水管的一端与过滤网笼连接。

进一步地,储液箱的一侧开设有注液口,且所述注液口所述水平面位于第二支架与滤芯之间。

进一步地,所述降温喷头包括喷头本体及开设在喷头本体上的第一喷液孔、若干第二喷液孔及若干第三喷液孔,其中所述第一喷液孔位于喷头本体的端面中央位置,若干第二喷液孔呈环形布置在第一喷液孔的外部,若干第三喷液孔呈环形布置在若干第二喷液孔所围成的环形外部,每相临两个第二喷液孔之间的中心线夹角为30°,每相临两个第三喷液孔之间的中心线夹角为20°。

进一步地,所述控制单元为单片机,所述单片机的内部连接有通信模块、第一温度检测模块和第二温度检测模块,所述单片机与通信模块电性连接,所述通信模块分别与第一温度检测模块和第二温度检测模块电性连接,所述第一温度检测模块与第一温度传感器的输入端电性连接,且散热马达和冷风机均与第一温度传感器的输出端电性连接,所述第二温度检测模块与第二温度传感器的输入端电性连接,所述电控阀与第二温度传感器的输出端电性连接。

本发明与现有技术相比具有以下效果:

本申请操作简单,功能多样;在使用时,通过温度传感器能够对温度进行监测,监测效果好,大大提高了使用的方便性;通过降温组件能够有效对加工部位喷洒切削液或冷却液体,从而对加工部位进行降温冷却,使得加工部位能够降温,降温效果好,通过降温喷头和电控阀能够调节液体喷洒量,使得液体能够被有效利用,从而降低液体的浪费;

通过散热组件也能够对主轴箱件散热,通过加快冷风与热空气之间的冷热交换,不仅能够降低主轴箱的温度,有利于提高主轴箱的使用寿命,而且,具有快速散热降温的优点,提高了散热降温的速率。

附图说明

图1为本申请的立体结构示意图;

图2为散热组件的左视示意图;

图3为冷风机的连接示意图;

图4为降温组件的立体结构示意图;

图5为降温喷头的结构示意图;

图6为单片机的工作流程图。

具体实施方式

具体实施方式一:结合图1~6说明本实施方式,一种智能机械车床加工用降温装置,它包括加工机架6、固设在加工机架6一端部的车床机壳1、滑动设置在加工机架6上的溜板箱7以及通过溜板箱7滑动设置在加工机架6上的刀架8,所述车床机壳1内布置有主轴箱3,

车床机壳1上布置有控制单元,主轴箱3的内壁安装有第一温度传感器5,刀架8上安装有第二温度传感器10,

所述车床机壳1内布置有散热组件4,通过散热组件4向主轴箱3提供冷风,通过控制单元及第一温度传感器5控制散热组件4的启停,

溜板箱7上还安装有降温组件9,通过降温组件9向加工部位喷洒切削液,所述降温组件9包括降温喷头95及设置在降温喷头95入口端的电控阀94,通过控制单元、第二温度传感器10及电控阀94控制降温组件9的启停及切削液的流速。

第一温度传感器5与散热组件4之间、第二温度传感器10与降温组件9之间均为电连接。

本申请操作简单,功能多样;在使用时,通过降温组件9能够有效对加工部位进行降温冷却,降温效果好;同时,通过散热组件4能够对主轴箱3件散热,从而能够降低主轴箱3的温度,有利于提高主轴箱3的使用寿命。

通过温度传感器及控制单元,可以实现对主轴箱3及加工部位温度的控制。例如根据第二温度传感器10反馈的温度调整降温组件9喷洒切削液的流速。通过降温喷头95和电控阀94能够调节液体喷洒量,使得液体能够被有效利用,从而降低液体的浪费。

所述散热组件4包括第一通风板46、第一支架41、电机罩42、散热马达43及若干螺旋扇叶45,所述电机罩42通过第一支架41固装在车床机壳1内部,所述散热马达43固装在电机罩42内部,且散热马达43的输出轴固定连接有散热轴44,若干螺旋扇叶45均布固装在散热轴44上,所述第一通风板46固装在车床机壳1的顶端,且车床机壳1的内外部通过第一通风板46连通。如此设计,散热马达43通过螺钉固定安装在电机罩42内,螺旋扇叶45的数量优选为三个,且分别通过螺钉固装在散热轴44上。通过第一支架41及电机罩42实现对散热马达43的支撑作用,通过散热马达43带动螺旋扇叶45转动产生风,进而实现对主轴箱3的降温作用。车床机壳1的顶端中央位置开设有第一散热槽,第一通风板46通过螺钉安装在第一散热槽内。通过设置第一通风板46,便于车床机壳1与外界进行空气流通。

所述散热组件4还包括冷风机47、出风管48及导流罩49,所述冷风机47固设在车床机壳1内且位于电机罩42下方,所述导流罩49通过出风管48连通设置在冷风机47的上方,所述导流罩49位于螺旋叶片远离主轴箱3的一侧,且导流罩49的出口朝向螺旋扇叶45设置。如此设计,冷风机47通过螺钉安装在车床机壳1内部底端,通过冷风机47为主轴箱3提供冷风,螺旋扇叶45高速转动能够加快冷风与主轴箱3内部的热空气的流通速度,从而能够使得主轴箱3内部快速降温。

冷风机47的一侧设置有进风口410,车床机壳1上靠近进风口410的一侧固装有第二通风板411,且车床机壳1的内外部通过第二通风板411连通。车床机壳1上靠近进风口410的一侧开设有第二散热槽,第二通风板411通过螺钉固定安装在第二散热槽内。通过设置第二通风板411,便于车床机壳1与外界进行空气流通。

主轴箱3上远离加工机架6的一侧开设有若干散热孔,若干螺旋扇叶45布置在散热孔远离加工机架6的一侧。如此设计,通过若干散热孔,利于主轴箱3的散热。

所述降温组件9包括安装底板91、万向竹节管93、伸缩软管98、第二支架910、输液泵99、汲水管911及储液箱96,所述万向竹节管93通过安装底板91固装在溜板箱7顶部靠近刀架8的一侧,所述降温喷头95安装在万向竹节管93的上端,输液泵99通过第二支架910固装在储液箱96内部上方,储液箱96内的下部安装有滤芯912,输液泵99通过汲水管911汲取滤芯912下方的液体,万向竹节管93的底端通过伸缩软管98与输液泵99连通。如此设计,通过安装底板91固定万向竹节管93。万向竹节管93底部设置有固定端92且通过固定端92固定在安装底板上。

滤芯912的下方设置有过滤网笼913,且汲水管911的一端与过滤网笼913连接。如此设计,通过过滤网笼913能够具有二次过滤的效果,避免沉积在储液箱96底部的杂质被汲水管911吸入。

储液箱96的一侧开设有注液口97,且所述注液口97所述水平面位于第二支架910与滤芯912之间。如此设计,便于将切削液注入到储液箱96的内部。

所述降温喷头95包括喷头本体951及开设在喷头本体951上的第一喷液孔954、若干第二喷液孔952及若干第三喷液孔953,其中所述第一喷液孔954位于喷头本体951的端面中央位置,若干第二喷液孔952呈环形布置在第一喷液孔954的外部,若干第三喷液孔953呈环形布置在若干第二喷液孔952所围成的环形外部,每相临两个第二喷液孔952之间的中心线夹角为30°,每相临两个第三喷液孔953之间的中心线夹角为20°。如此设计,能够具有良好的切削液喷洒效果,喷洒范围广,喷洒密度较好,降低浪费。

所述控制单元为单片机2,所述单片机2的内部连接有通信模块、第一温度检测模块和第二温度检测模块,所述单片机2与通信模块电性连接,所述通信模块分别与第一温度检测模块和第二温度检测模块电性连接,所述第一温度检测模块与第一温度传感器5的输入端电性连接,且散热马达43和冷风机47均与第一温度传感器5的输出端电性连接,所述第二温度检测模块与第二温度传感器10的输入端电性连接,所述电控阀94与第二温度传感器10的输出端电性连接。如此设计,单片机2布置在车床机壳1前操作工位的一侧。所述单片机2的型号为stc12c5a60s2单片机2。能够便于人工智能操作,提高使用的方便性。

工作原理:

步骤一:首先,在加工的过程中,通过第二温度传感器10能够对刀架8一侧的加工位置的温度进行监测,并通过第一温度传感器5对车床机壳1内部的主轴箱3的温度进行监测;

步骤二:当第二温度传感器10监测到刀架8一侧的加工位置的温度过高时,通过降温组件9能够进行降温,由于储液箱96安装在加工机架6的内部一侧,将密封端盖打开,切削液通过注液口97注入到储液箱96的内部,通过滤芯912能够进行过滤,第二支架910顶部的输液泵99工作,通过汲水管911和过滤网笼913能够将切削液泵入到伸缩软管98的内部,由于安装底板91安装在溜板箱7的一侧,使得安装底板91能够将切削液经固定端92输送到万向竹节管93的内部,将万向竹节管93的角度进行人工调节,打开电控阀94,使得切削液能够通过降温喷头95喷出,喷头本体951内部的切削液分别通过第一喷液孔954、第二喷液孔952、第三喷液孔953能够将切削液喷洒到不同位置,通过第二温度传感器10对温度进行监测,第二温度传感器10将信号传递到第一温度监测模块,第一温度监测模块通过通信模块将信号传递到单片机2,通过单片机2能够对电控阀94进行控制,从而调节降温喷头95的喷洒量;

步骤三:当第一温度传感器5监测到主轴箱3的温度过高时,通过散热组件4进行散热降温,第一温度传感器5将信号传递到第一温度监测模块,第一温度监测模块通过通信模块将信号传递到单片机2,通过单片机2能够对散热马达43和冷风机47进行控制,使得冷风机47和电机罩42内部的散热马达43工作,第一支架41能够为电机罩42提供支撑效果,通过散热马达43带动散热轴44高速转动,散热轴44能够带动螺旋扇叶45转动,通过第二通风板411将外界空气通过进风口410吸入冷风机47的内部,并将制得的冷风通过出风管48输送到导流罩49,经导流罩49喷出,螺旋扇叶45高速转动能够加快冷风与主轴箱3内部的热空气的流通速度,从而能够使得主轴箱3内部快速降温,第一通风板46能够便于空气排出。


技术特征:

1.一种智能机械车床加工用降温装置,它包括加工机架(6)、固设在加工机架(6)一端部的车床机壳(1)、滑动设置在加工机架(6)上的溜板箱(7)以及通过溜板箱(7)滑动设置在加工机架(6)上的刀架(8),所述车床机壳(1)内布置有主轴箱(3),其特征在于:

车床机壳(1)上布置有控制单元,主轴箱(3)的内壁安装有第一温度传感器(5),刀架(8)上安装有第二温度传感器(10),

所述车床机壳(1)内布置有散热组件(4),通过散热组件(4)向主轴箱(3)提供冷风,通过控制单元及第一温度传感器(5)控制散热组件(4)的启停,

溜板箱(7)上还安装有降温组件(9),通过降温组件(9)向加工部位喷洒切削液,所述降温组件(9)包括降温喷头(95)及设置在降温喷头(95)入口端的电控阀(94),通过控制单元、第二温度传感器(10)及电控阀(94)控制降温组件(9)的启停及切削液的流速。

2.根据权利要求1所述的一种智能机械车床加工用降温装置,其特征在于:所述散热组件(4)包括第一通风板(46)、第一支架(41)、电机罩(42)、散热马达(43)及若干螺旋扇叶(45),所述电机罩(42)通过第一支架(41)固装在车床机壳(1)内部,所述散热马达(43)固装在电机罩(42)内部,且散热马达(43)的输出轴固定连接有散热轴(44),若干螺旋扇叶(45)均布固装在散热轴(44)上,所述第一通风板(46)固装在车床机壳(1)的顶端,且车床机壳(1)的内外部通过第一通风板(46)连通。

3.根据权利要求2所述的一种智能机械车床加工用降温装置,其特征在于:所述散热组件(4)还包括冷风机(47)、出风管(48)及导流罩(49),所述冷风机(47)固设在车床机壳(1)内且位于电机罩(42)下方,所述导流罩(49)通过出风管(48)连通设置在冷风机(47)的上方,所述导流罩(49)位于螺旋叶片远离主轴箱(3)的一侧,且导流罩(49)的出口朝向螺旋扇叶(45)设置。

4.根据权利要求3所述的一种智能机械车床加工用降温装置,其特征在于:冷风机(47)的一侧设置有进风口(410),车床机壳(1)上靠近进风口(410)的一侧固装有第二通风板(411),且车床机壳(1)的内外部通过第二通风板(411)连通。

5.根据权利要求4所述的一种智能机械车床加工用降温装置,其特征在于:主轴箱(3)上远离加工机架(6)的一侧开设有若干散热孔,若干螺旋扇叶(45)布置在散热孔远离加工机架(6)的一侧。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的一种智能机械车床加工用降温装置,其特征在于:所述降温组件(9)包括安装底板(91)、万向竹节管(93)、伸缩软管(98)、第二支架(910)、输液泵(99)、汲水管(911)及储液箱(96),所述万向竹节管(93)通过安装底板(91)固装在溜板箱(7)顶部靠近刀架(8)的一侧,所述降温喷头(95)安装在万向竹节管(93)的上端,输液泵(99)通过第二支架(910)固装在储液箱(96)内部上方,储液箱(96)内的下部安装有滤芯(912),输液泵(99)通过汲水管(911)汲取滤芯(912)下方的液体,万向竹节管(93)的底端通过伸缩软管(98)与输液泵(99)连通。

7.根据权利要求6所述的一种智能机械车床加工用降温装置,其特征在于:滤芯(912)的下方设置有过滤网笼(913),且汲水管(911)的一端与过滤网笼(913)连接。

8.根据权利要求7所述的一种智能机械车床加工用降温装置,其特征在于:储液箱(96)的一侧开设有注液口(97),且所述注液口(97)所述水平面位于第二支架(910)与滤芯(912)之间。

9.根据权利要求7或8所述的一种智能机械车床加工用降温装置,其特征在于:所述降温喷头(95)包括喷头本体(951)及开设在喷头本体(951)上的第一喷液孔(954)、若干第二喷液孔(952)及若干第三喷液孔(953),其中所述第一喷液孔(954)位于喷头本体(951)的端面中央位置,若干第二喷液孔(952)呈环形布置在第一喷液孔(954)的外部,若干第三喷液孔(953)呈环形布置在若干第二喷液孔(952)所围成的环形外部,每相临两个第二喷液孔(952)之间的中心线夹角为30°,每相临两个第三喷液孔(953)之间的中心线夹角为20°。

10.根据权利要求3、4或5所述的一种智能机械车床加工用降温装置,其特征在于:所述控制单元为单片机(2),所述单片机(2)的内部连接有通信模块、第一温度检测模块和第二温度检测模块,所述单片机(2)与通信模块电性连接,所述通信模块分别与第一温度检测模块和第二温度检测模块电性连接,所述第一温度检测模块与第一温度传感器(5)的输入端电性连接,且散热马达(43)和冷风机(47)均与第一温度传感器(5)的输出端电性连接,所述第二温度检测模块与第二温度传感器(10)的输入端电性连接,所述电控阀(94)与第二温度传感器(10)的输出端电性连接。

技术总结
一种智能机械车床加工用降温装置,属于机械车床设备领域。本发明解决了现有的智能机床在进行加工过程中对加工部位采用喷洒切削液降温时存在的无法根据加工部位的温度自动调节切削液的流速,以及同时存在的机床主轴箱散热不好的问题。所述车床机壳内布置有散热组件,通过散热组件向主轴箱提供冷风,通过控制单元及第一温度传感器控制散热组件的启停,溜板箱上还安装有降温组件,通过降温组件向加工部位喷洒切削液,所述降温组件包括降温喷头及设置在降温喷头入口端的电控阀,通过控制单元、第二温度传感器及电控阀控制降温组件的启停及切削液的流速。通过降温喷头和电控阀能够调节液体喷洒量,使得液体能够被有效利用,从而降低液体的浪费。

技术研发人员:张江华;刘锦武;朱国富
受保护的技术使用者:常州机电职业技术学院
技术研发日:2020.03.13
技术公布日:2020.06.09

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