可自動控制的數(shù)控機床刀具內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于機床刀具的冷卻系統(tǒng)。更具體地說，本實用新型涉一種可自動控制的數(shù)控機床刀具內(nèi)部冷卻系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]機床加工是利用刀具與工件之間的相對運動，使得工件發(fā)生彈性和塑性變形，來達到金屬加工的目的。加工過程中，由于刀具和工件的摩擦，加工區(qū)域會產(chǎn)生大量的熱，若這些熱量未及時散發(fā)，刀具和工件會受到損傷，不僅會降低刀具的使用壽命，還會影響工件的加工精度和表面粗糙度，由此機床刀具冷卻系統(tǒng)的冷卻效果對工件加工質(zhì)量、加工效率以及刀具的使用壽命等具有決定性的意義。
[0003]在數(shù)控機床加工過程中，通常使用冷卻液之類的介質(zhì)來冷卻、潤滑刀具和工件，同時還起到防腐蝕和沖洗切肩等作用。通常采用的冷卻技術是利用泵將冷卻液以恒定的流量直接輸送至加工區(qū)需要冷卻的區(qū)域。這種冷卻技術的缺點是流量為定值且無法改變，無法根據(jù)刀具的轉(zhuǎn)速、發(fā)熱多少來調(diào)整流量，不僅在刀具高轉(zhuǎn)速時無法對發(fā)熱區(qū)域進行有效的冷卻，而且在刀具低轉(zhuǎn)速時還造成冷卻液與能源的浪費，除此之外，工件加工后的廢冷卻液對環(huán)境的污染也非常嚴重。
[0004]而且，數(shù)控機床的刀具冷卻一般都是在刀具外表面進行噴淋冷卻液來達到冷卻目的，這種冷卻方式簡單便捷，但是卻有局限性；首先外表面噴淋冷卻液的冷卻方式在加工工件某些內(nèi)部型面，例如深孔、深槽等型面時，冷卻液無法噴淋到工件內(nèi)部達到冷卻效果；其次，外表面噴淋冷卻液的冷卻方式只能對刀具外部進行冷卻，而對刀具內(nèi)部的發(fā)熱卻效果不明顯，由于熱脹冷縮，刀具外表面由于冷卻而收縮，內(nèi)部卻因為發(fā)熱而膨脹，刀具內(nèi)外受力，更容易降低刀具的使用壽命。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]針對上述技術中存在的不足之處，本實用新型的目的是提供一種可自動控制的數(shù)控機床刀具內(nèi)部冷卻系統(tǒng)，其能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機床刀具的內(nèi)部冷卻，并且能夠根據(jù)數(shù)控機床的工作狀態(tài)自動地調(diào)節(jié)冷卻液的流量，從而對刀具進行高效、有效、節(jié)能的冷卻，提高刀具的使用壽命與工件的加工精度。
[0006]為了實現(xiàn)根據(jù)本實用新型的這些目的和其他優(yōu)點，提供了一種可自動控制的數(shù)控機床刀具內(nèi)部冷卻系統(tǒng)，包括:
[0007]控制器；
[0008]用來存儲冷卻液的冷卻液儲存箱，冷卻液儲存箱外部包有一層保溫層，該冷卻液儲存箱內(nèi)部設有第一液位傳感器、溫度傳感器與第一輸液泵，第一液位傳感器可以感應冷卻液的液位并轉(zhuǎn)化成電信號，溫度傳感器可以感應冷卻液的溫度并轉(zhuǎn)化成電信號，第一輸液泵用來輸送冷卻液，冷卻液儲存箱外部設有一條冷卻液儲存箱出液管道與一條冷卻液儲存箱進液管道，冷卻液儲存箱出液管道上裝有第一電磁比例溢流閥、壓力表及壓力表開關，第一電磁比例溢流閥可以通過改變電流大小來調(diào)整冷卻液儲存箱的冷卻液排出流量，壓力表及壓力表開關主要用來開機時調(diào)節(jié)系統(tǒng)；
[0009]過濾器，其與所述冷卻液儲存箱出液管道相連，用于過濾冷卻液，該過濾器的過濾精度至少要達到60微米，過濾器外部設有一條過濾器出液管道；
[0010]旋轉(zhuǎn)接頭，包括固定端、與所述固定端相連的旋轉(zhuǎn)端，所述固定端與過濾器出液管道相連；
[0011]機床刀具主軸，其中心軸線上設有一輸液通路，所述機床刀具主軸的一端與所述旋轉(zhuǎn)接頭的旋轉(zhuǎn)端相連，所述機床刀具主軸的另一端與機床刀具相連；
[0012]其中，所述第一輸液泵的出液口與所述冷卻液儲存箱出液管道相連，所述第一液位傳感器、溫度傳感器和第一電磁比例溢流閥產(chǎn)生的反饋電信號通過線路接入到所述控制器中，控制器也控制第一輸液泵的電流開關，所述機床刀具主軸內(nèi)部設有輸液通孔。
[0013]本實用新型的冷卻液存儲箱外接有冷卻器，可以對冷卻液儲存罐進行冷卻，過濾器出液管道上裝有流量計，流量計產(chǎn)生的反饋電信號通過線路接入到所述控制器中。
[0014]由于控制器可與數(shù)控機床的數(shù)控中心相連，從數(shù)控中心讀取機床工作時的工件轉(zhuǎn)速、機床主軸的實際功率或刀具轉(zhuǎn)速與刀具進給量等數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)導入到控制器中，由控制器對這些參數(shù)進行處理，獲得機床在該工作狀態(tài)下所需冷卻液的合適流量參數(shù)，并轉(zhuǎn)換成電信號發(fā)送給第一電磁比例溢流閥，通過控制第一比例溢流閥來控制冷卻液儲存箱的輸出流量；控制器讀取溫度傳感器的信號來確定冷卻液的溫度，溫度過高時，控制器給出信號，冷卻器開始工作，溫度過低時，控制器給出信號，冷卻器停止工作，從而可以將冷卻液溫度控制在合適的范圍；控制器讀取第一液位傳感器的信號來確定冷卻液儲存箱內(nèi)液位高低，液位過低則輸液泵關閉；控制器讀取流量計的信號來監(jiān)控從過濾器輸出的冷卻液流量，當冷卻液管路出現(xiàn)堵塞或流量不夠時，控制器向數(shù)控機床發(fā)出報警信號，數(shù)控機床收到報警信號將暫停工作，從而保護刀具。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，機床刀具主軸與機床刀具相連的那端還設有一冷卻液噴嘴，該冷卻液噴嘴與機床刀具內(nèi)部的輸液通孔相連，冷卻液噴嘴可將冷卻液輸送到刀具內(nèi)部。
[0016]作為本實用新型的更進一步改進，機床下方還設有冷卻液回收箱，所述冷卻液回收箱，該冷卻液回收箱用于收集回收用過的冷卻液，其內(nèi)部設有第二液位傳感器，用來感應冷卻液回收箱內(nèi)的液位。
[0017]優(yōu)選的是，冷卻液回收箱內(nèi)設有一過濾柵，該過濾柵將所述冷卻液回收箱分為冷卻液回收箱室A與冷卻液回收箱室B，使用過的冷卻液回收后導入到冷去液回收箱室A中，經(jīng)過過濾刪的過濾又排入到冷卻液回收箱室B中，冷卻液回收箱室B外設有冷卻液回收箱出液管道。
[0018]進一步優(yōu)選，冷卻液回收箱室B內(nèi)裝有第二輸液泵，所述第二輸液泵的出液口與所述冷卻液回收箱出液管道相連，所述冷卻液回收箱出液管道上設有第二電磁比例溢流閥，所述第二液位傳感器與所述第二電磁比例溢流閥產(chǎn)生的反饋電信號接入到控制器中，所述第二輸液泵電流開關由控制器控制，所述冷卻液回收箱出液管道與所述冷卻液儲存箱進液管道相接。
[0019]控制器讀取第二液位傳感器的信號來確定冷卻液回收箱中的液位，液位過低時，控制器關閉第二輸液泵；控制器也可以控制第二電磁比例溢流閥來控制冷卻液回收箱的輸出流量。
[0020]本實用新型至少包括以下有益效果:
[0021]由于控制器與數(shù)控機床的數(shù)控中心相連，從數(shù)控中心讀取機床工作時的工件轉(zhuǎn)速、機床主軸的實際功率或刀具轉(zhuǎn)速與刀具進給量等數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)導入到控制器中，由控制器對這些參數(shù)進行處理，獲得機床在該工作狀態(tài)下所需冷卻液的合適流量參數(shù)，并轉(zhuǎn)換成電信號發(fā)送給電磁比例溢流閥，通過控制比例溢流閥來控制冷卻液儲存箱的輸出流量與輸入流量，從而實現(xiàn)冷卻液的自動化供給與回收；
[0022]控制器又通過控制冷卻器的開關來實現(xiàn)冷卻液的自動化冷卻；控制器實時監(jiān)控整套可自動控制的數(shù)控機床刀具內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)來決定系統(tǒng)開機/關機；
[0023]由于機床主軸內(nèi)部空心設計及冷卻液噴嘴設計，可將冷卻液輸入到刀具內(nèi)部來實現(xiàn)刀具的內(nèi)部冷卻，從而提高機床刀具的使用壽命與工件的加工精度。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型可自動控制的數(shù)控機床刀具內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的系統(tǒng)結構圖；
[0025]圖2為本實用新型可自動控制的數(shù)控機床刀具內(nèi)部冷卻系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)接頭與機床主軸結構圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0027]應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其他元件或其組合的存在或添加。