CN109202524A - 一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置 - Google Patents

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陶浩浩
邬昌军
李中生
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Abstract

本发明公开了一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置，包括喷嘴头、软管、流量传感器、流量调节阀、单片机控制单元、主轴箱、刀具。数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置利用数控***提前设置好的主轴转速和进给量程序，向单片机控制单元发送指令通过电机控制流量调节阀的开口大小，进而控制切削液的流量大小，解决了现有通过测量其他中间量进而通过计算机计算出工件和刀具的温度的问题，减小了由于测量过程产生的误差，并且减小了工作量提高了工作效率。在冷却装置内部设置有流量传感器，利用所述的流量传感器对流量进行实时监控并反馈到数控***中，提高了本冷却装置的可靠性，有利于在达到冷却效果的同时减小切削液的浪费。

Description

一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，尤其是一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置。
背景技术
随着制造业的不断发展，数控机床作为制造业的工业母机，其功能在不断的完善，为了满足日益复杂形状工件精密加工的要求，提高机床本身的加工精度至关重要。然而，由于数控机床刀具长时间工作时，刀具和工件的温度升高从而影响机床的加工精度。为了降低工件和刀具的温度，需要在机床工作的同时喷洒切削液。在工件加工的过程中，主轴转速和进给量是实时变化的，如果在整个加工过程保持切削液的流量相同则会出现两种问题。其一，在主轴转速和进给量大的部分，工件和刀具的发热量大，如果保持相同的切削液流量，则降温效果不明显，从而减小刀具的使用寿命和降低工件加工精度。其二，在主轴转速和进给量小的部分，工件和刀具的发热量小，如果保持相同的切削液流量将造成切削液的浪费。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决切削液的流量不能随着主轴转速和切削进给量的大小而调节，造成刀具和工件冷却不充分或是切削液浪费的问题，现提出一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置由喷嘴头、软管、流量传感器、流量调节阀、单片机控制单元、主轴箱、刀具组成。刀具安装在主轴箱上，单片机控制单元安装在主轴箱外部，单片机控制单元通过流量调节阀与软管的一端连接，流量传感器设置在流量调节阀与软管之间。喷嘴头设置在软管的另一端，喷嘴头正对刀具。
在加工工件之前，各个刀位点处的主轴转速和进给量都已经提前输入到数控***中。由数控***向所述单片机控制单元发出指令，根据各切削点处的主轴转速和进给量控制所述流量调节阀的开闭大小，主轴转速快和进给量大的时候，阀门开口增大，反之阀门开口减小。
为了实时掌握该冷却装置的工作状态，同时在冷却装置内部设置有流量传感器，利用所述的流量传感器对流量进行实时监控并反馈到数控***中，一旦流量过大或过小，可以及时的通过数控***向所述单片机控制单元发送指令调节流量阀的开闭大小。
与现有技术相比，本数控机床用冷却液流量可调装置具有以下优点：
1、本发明的数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置通过数控***提前设置好的主轴转速和进给量程序，向单片机控制单元发送指令控制流量调节阀的开口大小，进而控制切削液的流量大小，有利于在达到冷却效果的同时减小切削液的浪费。本冷却装置取代了现有技术中通过测量其他中间量进而通过计算机计算出工件和刀具的温度，从根本上减小了由于测量过程产生的误差，并且减小了工作量提高了工作效率，从而进一步提高了本冷却装置的工作稳定性和高效性。
2、本发明的数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置在冷却装置内部设置有流量传感器，利用所述的流量传感器对流量进行实时监控并反馈到数控***中，一旦流量过大或过小，可以及时的通过数控***向所述单片机控制单元发送指令调节流量阀的开闭大小。实现了对切削液流量的双重控制，进一步提高了本冷却装置的可靠性。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置的实施例示意图。
图2是本发明的数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置的控制流程图。
图1中：1、喷嘴头，2、软管，3、流量传感器，4、流量调节阀，5、单片机控制单元，6、主轴箱，7、刀具。
具体实施方式
现在结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、详细的说明。
实施例1
一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置，包括喷嘴头1、软管2、流量传感器3、流量调节阀4、单片机控制单元5、主轴箱6、刀具7。刀具7安装在主轴箱6上，单片机控制单元5安装在主轴箱6外部，单片机控制单元5通过流量调节阀4与软管2的一端连接，流量传感器3设置在流量调节阀4与软管2之间。喷嘴头1设置在软管2的另一端，喷嘴头1正对刀具7。
在加工工件之前，各个刀位点处的主轴转速和进给量都已经提前输入到数控***中。由数控***向所述单片机控制单元5发出指令，根据各刀位点处的主轴转速和进给量控制所述流量调节阀4的开闭大小，主轴转速快和进给量大的时候，流量调节阀4开口增大，反之流量调节阀4开口减小。
为了实时掌握该冷却装置的工作状态，同时在冷却装置内部设置有流量传感器3，利用所述的流量传感器3对流量进行实时监控并反馈到数控***中，一旦软管2中的流量过大或过小，及时的通过数控***向所述单片机控制单元5发送指令调节流量调节阀4的开闭大小。
所述流量传感器3为超声波流量传感器，所述超声波流量传感器适用范围广，精度高，稳定性强。
所述流量调节阀4为电动调节阀。通过接收控制***的信号来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量。实现自动化调节功能。
所述单片机7采用AT89C51单片机。
上述根据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于发明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置，其特征在于：包括喷嘴头(1)、软管(2)、流量传感器(3)、流量调节阀(4)、单片机控制单元(5)、主轴箱(6)、刀具(7)；刀具(7)安装在主轴箱(6)上，单片机控制单元(5)安装在主轴箱(6)外部，单片机控制单元(5)通过流量调节阀(4)与软管(2)的一端连接，流量传感器(3)设置在流量调节阀(4)与软管(2)之间；喷嘴头(1)设置在软管(2)的另一端，喷嘴头(1)正对刀具(7)。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置，其特征在于：在加工工件之前，各个刀位点处的主轴转速和进给量都已经提前输入到数控***中；由数控***向所述单片机控制单元(5)发出指令，根据各刀位点处的主轴转速和进给量控制所述流量调节阀(4)的开闭大小，主轴转速快和进给量大的时候，流量调节阀(4)开口增大，反之流量调节阀(4)开口减小。
3.根据权利要求1所述的一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置，其特征在于：为了实时掌握该冷却装置的工作状态，同时在冷却装置内部设置有流量传感器(3)，利用所述的流量传感器(3)对流量进行实时监控并反馈到数控***中，一旦软管(2)中的流量过大或过小，及时的通过数控***向所述单片机控制单元(5)发送指令调节流量调节阀(4)的开闭大小。
4.根据权利要求1所述的一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置，其特征在于：所述流量传感器(3)为超声波流量传感器。
5.根据权利要求1所述的一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置，其特征在于：所述流量调节阀(4)为电动调节阀；通过接收控制***的信号来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量，实现自动化调节功能。
6.根据权利要求1所述的一种数控机床用切削液流量可调的智能冷却装置，其特征在于：所述单片机(7)采用AT89C51单片机。
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