CN102248444B - 数控龙门机床用过滤冷却装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数控龙门机床用过滤冷却装置,包括床身,在床身的两侧分别设置有螺旋排屑装置,在螺旋排屑装置的末端设置有能够将由螺旋排屑装置排出的金属屑进行提升的金属屑提升装置,还包括对金属屑提升装置中的冷却液进行初步过滤的一级过滤提升装置,以及对一级过滤提升装置过滤后的冷却液再次进行过滤的二级过滤提升装置以及气冷装置;经过过滤、冷却的冷却液完全满足高速刀具加工的要求,提高了被加工工件的加工表面质量,提高了生产效率,也延长了刀具寿命,同时提高了加工切削速度。
Description
技术领域
本发明涉及龙门加工中心技术领域,具体涉及一种数控龙门机床用过滤冷却装置。
背景技术
数控机床在工作时,不管是铣削加工,还是钻切削、镗削、攻丝,刀具都将与被加工工件产生挤压、磨擦,从而在加工切削区,使工件表面、刀具表面产生高温,引起刀具磨损加剧,降低刀具使用寿命,降低加工效率,增加加工成本;同时,影响零件尺寸精度,影响被加工零件的质量。为保证刀具使用寿命,提高零件加工质量,因此,在机床加工切削过程中,必须不断地对切削加工区进行冷却。
在数控机床,使用主轴中心出水的刀具高速加工时,为使切屑顺利排出,需要从刀体内孔中喷出高压力、大流量冷却液,从加工区把切屑冲出。
在现有技术中,常采用的冷却方法:机床设有普通冷却箱、冷却泵、冷却管道、开关、喷嘴,最后由冷却喷嘴对加工区域进行冷却,随后对冷却液、铁屑进行分离;常用的分离方法有人工分离、磁性排屑分离,冷却液经过滤网返回冷却箱。这种方法不足之处:
(1)铁屑与冷却液分离不彻底,冷却液中乃含有细小的切屑颗粒;
(2)冷却液降温不到位,冷却效果不好;
(3)不能兼顾普通外冷、高压内冷的要求;不能兼顾液体媒质冷却、气体媒质冷却的双重要求;
(4)不能满足高速刀具加工的要求。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种数控龙门机床用过滤冷却装置,其既可以液体冷却、也可以气体冷却;能够彻底分离冷却液中微小颗粒并降低冷却液的温度,同时兼顾普通低压外冷的需要,也可使用高压内冷的需要,满足高速刀具的冷却要求。
实现本发明的技术方案如下:
数控龙门机床用过滤冷却装置,包括床身,在床身的两侧分别设置有螺旋排屑装置,在螺旋排屑装置的末端设置有能够将由螺旋排屑装置排出的金属屑进行提升的金属屑提升装置,
还包括对金属屑提升装置中的冷却液进行初步过滤的一级过滤提升装置,以及对一级过滤提升装置过滤后的冷却液再次进行过滤的二级过滤提升装置,二级过滤提升装置包括对过滤后的冷却液进行抽送的外用冷却泵、高压冷却泵,所述外用冷却泵的输出端并接有两路管道,其中一路连接冷却水枪、另一路连接设置在主轴下端的喷嘴,所述高压冷却泵的输出管连接有冷却旋转接头,冷却旋转接头通过滑枕内冷却连接轴与具有内孔的主轴连接在一起;
以及气冷装置,其包括空气提供装置,空气提供装置的输出端并接有两路管道,其中一路与所述的冷却旋转接头相连接、另一路与上述的喷嘴相连接。
所述一级过滤提升装置包括与金属屑提升装置出液口相连通的冷却收集箱,所述冷却收集箱内设置有多层过滤网,在冷却收集箱上设置有将冷却收集箱内的冷却液抽送给二级过滤提升装置的冷却提升泵,经过多层过滤网过滤的冷却液由冷却提升泵进行抽送,在冷却收集箱中的冷却液既被净化过滤,其温度也得到了下降。
所述二级过滤提升装置包括冷却箱,以及设置在冷却箱上对一级过滤提升装置输入的冷却液进行过滤的磁性分离器,冷却箱内设置有精密过滤网,过滤网将冷却箱分隔成第一过滤室、第二过滤室,所述高压冷却泵、外用冷却泵分别设置在冷却箱上,高压冷却泵与第二过滤室相连通,外用冷却泵与第一过滤室相连通。磁性分离器主要用于将机床冷却液中的铁磁性切屑和磨屑自动分离出来,保持冷却液的清洁,提高了加工性能和刀具寿命,减少环境污染;通过磁性分离器进入第一过滤室的冷却液由外用冷却泵抽送,经过冷却水枪,喷扫工作台面上的切屑,以及经喷嘴把冷却液喷到加工区域的刀具和工件表面;而由第一过滤室经过精密过滤网过滤后进入第二过滤室的冷却液由高压冷却泵进行抽送给带内孔的主轴,再到刀具,并由刀具内孔把冷却液喷到刀具加工区的刀具及工件,进行冷却。
所述冷却箱内设有液位检测器,以及设置在冷却箱上显示液位检测器检测结果的显示器。冷却箱内的冷却液液面高度,由液位检测器实时检测,其与主控制机相连,当液面下降到某一位置时,可自动控制冷却提升泵的开/闭,接通或关闭冷却提升泵的冷却液的输送,既可以节约电能,又能充分保证冷却液的压力和流量的供给;另外在冷却箱的侧面安装有可目视的液位测量计。
所述螺旋排屑装置包括设置在床身两侧的圆弧形排屑槽,以及设置在排屑槽内具有的排屑轴,以及设置在排屑轴一端驱动排屑轴转动的驱动电机。驱动电机驱动排屑轴并带动螺旋叶片转动,对切屑进行排送。
所述金属屑提升装置包括位于螺旋排屑装置的末端的提升机,以及设置在提升机下方的接液槽,在接液槽内设置有金属过滤盒。提升机将切屑提升并传送给集屑小车,而冷却液则由接液槽接收,从而实现切屑与冷却液初步分离,而金属过滤盒对进入冷却收集箱的冷却液进行过滤。
所述空气提供装置的输出端并接的两路管道分别连接有气控阀、单向阀;外用冷却泵的输出端连接喷嘴的管道上连接有流体阀、单向阀;高压冷却泵的输出管上连接有流体阀。
采用了上述方案,数控龙门机床工作台上加工区域的冷却液,经机床床身两侧的螺旋排屑装置,回流到金属屑提升装置内,并把切屑与冷却液初步分离;切屑由金属屑提升装置排到集屑小车中,冷却液由金属屑提升装置的出水口排出,再通过金属过滤盒过滤,流到冷却收集箱中,再经冷却收集内的多层过滤网进一步过滤,过滤后冷却液由冷却提升泵、磁性分离器,把冷却液从冷却收集箱输送到冷却箱中,由磁性分离器的磁性滚筒把冷却液中的微小铁屑吸出,使冷却液保持干静;而冷却箱内的冷却液液面高度,由安装在冷却箱内的液位检测器进行检测,与主控制机相连,当液面下降到某一位置时,可自动控制冷却提升泵的开/闭,接同或关闭冷却提升泵的冷却液的输送,既可以节约电能,又能充分保证冷却液的压力和流量的供给。
本过滤冷却装置能适用液体冷却、也能适用气体冷却;能彻底将冷却液中的铁屑分离出来,确保冷却液中不含有细小的切屑颗粒;并且经过冷却收集箱以及管道的传输,能够降低冷却液的温度,使其满足切削的冷却要求;同时能够兼顾普通外冷、高压内冷的要求,以及满足液体媒质冷却、气体媒质冷却的双重要求;经过过滤、冷却的冷却液完全满足高速刀具加工的要求,提高了被加工工件的加工表面质量,提高了生产效率,也延长了刀具寿命,同时提高了加工切削速度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为图1的前视结构示意图;
图3为图1的左视结构示意图;
图4为本发明中冷却旋转接头与主轴的连接示意图;
图5为本发明的电器工作原理图;
图中,1为床身,2为圆弧形排屑槽,3为排屑轴,4为驱动电机,5为提升机,6为接液槽,7为金属过滤盒,8为出液口,9为冷却收集箱,10为过滤网,101为过滤网,11为冷却提升泵,12为外用冷却泵,13为高压冷却泵,14为冷却水枪,15为喷嘴,16为冷却旋转接头,17为滑枕内冷却连接轴,18为具有内孔的主轴,19为冷却箱,20为磁性分离器,21为第一过滤室,22为第二过滤室,23为流体阀,231为流体阀,24为单向阀,241为单向阀,242为单向阀,243为单向阀,25为气控阀,251为气控阀,26为集屑小车,27为浮球液位计,28为微小颗粒切屑收集箱,29为精密过滤网,30为安全阀。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1-5所示,数控龙门机床用过滤冷却装置,包括床身1,在床身1的两侧分别设置有螺旋排屑装置,其螺旋排屑装置包括设置在床身1两侧的圆弧形排屑槽2,以及设置在排屑槽内具有螺旋叶片的排屑轴3,以及设置在排屑轴一端驱动排屑轴转动的驱动电机4;在螺旋排屑装置的末端设置有能够将由螺旋排屑装置排出的金属屑进行提升的金属屑提升装置,其金属屑提升装置包括位于螺旋排屑装置的末端的提升机5,切屑由提升机5排到集屑小车26中,以及设置在提升机5下方的接液槽6,在接液槽6内设置有金属过滤盒7。其中提升机包括提升带,以及驱动提升带运转的驱动电机,提升带能够金属屑与切削液进行分离提升,即将金属屑提升到集屑小车内,而冷却液排到接液槽中。
以及对金属屑提升装置中的冷却液进行初步过滤的一级过滤提升装置,其一级过滤提升装置包括与金属屑提升装置出液口8相连通的冷却收集箱9,冷却收集箱9内设置有多层过滤网10、101,在冷却收集箱上设置有将冷却收集箱内的冷却液抽送给二级过滤提升装置的冷却提升泵11。
以及对一级过滤提升装置过滤后的冷却液再次进行过滤的二级过滤提升装置,其包括对过滤后的冷却液进行抽送的外用冷却泵12、高压冷却泵13,外用冷却泵12的输出端并接有两路管道,其中一路连接冷却水枪14、另一路连接设置在主轴下端的喷嘴15,高压冷却泵13的输出管连接有冷却旋转接头16,冷却旋转接头15通过滑枕内冷却连接轴17与具有内孔的主轴18连接在一起;
其中,二级过滤提升装置还包括冷却箱19,以及设置在冷却箱19上对一级过滤提升装置输入的冷却液进行过滤的磁性分离器20,在磁性分离器一侧设有用于收集磁性分离器分离出的微小颗粒切屑的微小颗粒切屑收集箱28,冷却箱内设置有精密过滤网29,过滤网29将冷却箱分隔成第一过滤室21、第二过滤室22,高压冷却泵13、外用冷却泵12分别设置在冷却箱19上,高压冷却泵13与第二过滤室22相连通,外用冷却泵12与第一过滤室21相连通。外用冷却泵12的输出端连接喷嘴15的管道上连接有流体阀23、单向阀24,高压冷却泵的输出管上连接有流体阀231,单向阀243,同时在高压冷却泵的输出管还并接一回流管,在回流管上设有安全阀30。
以及气冷装置,其包括空气提供装置,空气提供装置的输出端并接有两路管道,在两路管道分别连接有气控阀25、251、单向阀241、242,其中一路管道与冷却旋转接头16相连接、另一路与喷嘴15相连接。
冷却箱内设有浮球液位计27,以及设置在冷却箱上显示液位检测器检测结果的显示器。冷却箱内的冷却液液面高度,由液位检测器实时检测,其与主控制机相连,当液面下降到某一位置时,可自动控制冷却提升泵的开/闭,接同或关闭冷却提升泵的冷却液的输送,既可以节约电能,又能充分保证冷却液的压力和流量的供给;另外在冷却箱的侧面安装有可目视的液位测量计。
在采用外冷时,冷却箱19内的冷却液(乳化液或切削油),通过外用冷却泵12以及连接的冷却管道,把冷却液输送到流体阀23及冷却水枪14,冷却水枪14用于喷扫工作台面上的切屑;经流体阀23的冷却液,再经管道以及单向阀24到主轴滑枕下端部的喷嘴15,经喷嘴15把冷却液喷到加工区域的刀具和工件表面;而采用气体外冷却时,压缩空气经管道、气控阀25、单向阀241,再经管道到主轴滑枕下端部的喷嘴15,经喷嘴15把冷却空气喷到加工区域的刀具和工件表面。在气体、液体外冷转换时,由气控阀25、251及流体阀23控制,并由单向阀24、241封堵另一路。
在采用内冷时,冷却箱19内经精密过滤网29过滤的冷却液,由高压冷却泵13把冷却液经管道输送到流体阀231,再经管道、单向阀243、冷却旋转接头16、滑枕内冷却连接轴17,把冷却液输送到带内孔的主轴18,最终到刀具,并由刀具内孔把冷却液喷到刀具加工区的刀具及工件;在主轴换刀时,压缩空气经管道、气控阀251、单向阀242、冷却旋转接头16、滑枕内冷却连接轴17,把压缩空气输送到主轴,压缩空气吹到主轴内孔及刀柄表面,清洁刀柄表面,保证主轴内孔清洁,刀具定位精确。在主轴中心出水(刀具内冷)、主轴换刀吹气时,由气控阀251及流体阀231控制,并由单向阀242、243封堵另一路。
Claims (7)
1.数控龙门机床用过滤冷却装置,包括床身,在床身的两侧分别设置有螺旋排屑装置,其特征在于:在螺旋排屑装置的末端设置有能够将由螺旋排屑装置排出的金属屑进行提升的金属屑提升装置,
还包括对金属屑提升装置中的冷却液进行初步过滤的一级过滤提升装置,以及对一级过滤提升装置过滤后的冷却液再次进行过滤的二级过滤提升装置,二级过滤提升装置包括对过滤后的冷却液进行抽送的外用冷却泵、高压冷却泵,所述外用冷却泵的输出端并接有两路管道,其中一路连接冷却水枪、另一路连接设置在主轴下端的喷嘴,所述高压冷却泵的输出管连接有冷却旋转接头,冷却旋转接头通过滑枕内冷却连接轴与具有内孔的主轴连接在一起;
以及气冷装置,其包括空气提供装置,空气提供装置的输出端并接有两路管道,其中一路与所述的冷却旋转接头相连接、另一路与上述的喷嘴相连接;
所述一级过滤提升装置包括与金属屑提升装置出液口相连通的冷却收集箱,所述冷却收集箱内设置有多层过滤网,在冷却收集箱上设置有将冷却收集箱内的冷却液抽送给二级过滤提升装置的冷却提升泵;
所述二级过滤提升装置包括冷却箱,以及设置在冷却箱上对一级过滤提升装置输入的冷却液进行过滤的磁性分离器,冷却箱内设置有精密过滤网,过滤网将冷却箱分隔成第一过滤室、第二过滤室,所述高压冷却泵、外用冷却泵分别设置在冷却箱上,高压冷却泵与第二过滤室相连通,外用冷却泵与第一过滤室相连通。
2.根据权利要求1所述的数控龙门机床用过滤冷却装置,其特征在于:所述冷却箱内设有液位检测器,以及设置在冷却箱上显示液位检测器检测结果的显示器。
3.根据权利要求1所述的数控龙门机床用过滤冷却装置,其特征在于:所述螺旋排屑装置包括设置在床身两侧的圆弧形排屑槽,以及设置在排屑槽内具有螺旋叶片的排屑轴,以及设置在排屑轴一端驱动排屑轴转动的驱动电机。
4.根据权利要求1所述的数控龙门机床用过滤冷却装置,其特征在于:所述金属屑提升装置包括位于螺旋排屑装置的末端的提升机,以及设置在提升机下方的接液槽,在接液槽内设置有金属过滤盒。
5.根据权利要求1所述的数控龙门机床用过滤冷却装置,其特征在于:所述空气提供装置的输出端并接有两路管道,在每一路管道上都连接有气控阀、单向阀。
6.根据权利要求1所述的数控龙门机床用过滤冷却装置,其特征在于:所述外用冷却泵的输出端连接喷嘴的管道上连接有流体阀、单向阀。
7.根据权利要求1所述的数控龙门机床用过滤冷却装置,其特征在于:所述高压冷却泵的输出管上连接有流体阀。
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