[发明专利]机床冷却介质随动射流装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于机械加工时的冷却装置，尤其是用于立式铣床上的冷却装置，属于机械加工冷却技术领域。

背景技术

在金属切削加工过程中，冷却介质的正确使用可有效提高刀具寿命、工件表面加工质量以及加工效率。现有冷却介质供给系统通常为固定结构，冷却介质喷嘴必须在加工前进行调整固定，不能随切削状态变化自行调整。在加工槽、侧壁等复杂结构工件时，无法满足冷却介质始终喷淋在刀具切削部位的要求，冷却喷嘴无法根据被加工工件以及走刀路径特征进行自行调整，无法保证任意加工时刻冷却介质与加工部位充分接触，降低了冷却介质的使用效果。

发明内容

为了克服目前机床冷却系统不能在加工过程中自动调整，无法满足冷却介质始终喷淋在刀具切削部位的不足，本发明提供一种冷却效果好、能够根据被加工工件以及走刀路径等特征进行自行调整的机床冷却介质随动射流装置。

本发明的机床冷却介质随动射流装置，采用以下技术方案：

该装置，包括固定支撑座、随动座和随动机构，随动座套装在固定支撑座的内孔中并与随动机构连接，随动机构安装在固定支撑座上，随动座内设有冷却介质环路，随动座上设有与该冷却介质环路连通的冷却介质出口，固定支撑座上设有与冷却介质环路连通的冷却介质进口，冷却介质出口上连接有喷嘴。

随动机构采用锥齿轮传动，主动锥齿轮轴安装在固定支撑座上，被动锥齿轮固定连接在随动座上，主动锥齿轮与被动锥齿轮啮合，锥齿轮轴与伺服电机连接。

上述装置应用时，通过固定支撑座固定在机床床体上，机床主轴轴线与固定支撑座的内孔轴线重合；在加工准备阶段，根据所加工工件的特征和走刀路径控制随动机构，使随动座和连接在冷却介质出口上的喷嘴按照走刀路径运行，喷嘴始终对准加工部位；冷却介质通过冷却介质进口进入随动座的冷却介质环路内，然后通过与冷却介质出口连接的喷嘴喷射到加工部位，实现随动冷却。

本发明实现了喷嘴根据被加工工件的特征以及走刀路径特征进行自行调整，使任意加工时刻冷却介质与加工部位充分接触，保证了冷却效果，提高了切削加工效率。

附图说明

附图是本发明机床冷却介质随动射流装置的结构示意图。

图中：1.固定板；2.固定支撑座；3.衬套；4.弹性挡圈；5.锥齿轮轴；6.锥齿轮盘；7.弹簧；8.压板；9.垫圈；10.随动座；11.伺服电机；12.万向节；13. 冷却介质进口；14. 冷却介质出口，15、刀具。

具体实施方式

如附图所示，本发明的机床冷却介质随动射流装置主要包括固定支撑座2、随动座10和随动机构，固定支撑座2中设有内孔，随动座10套装在固定支撑座2的内孔端部并与随动机构连接，随动机构安装在固定支撑座2上，随动座10内设有冷却介质环路，随动座10的端部设有与该冷却介质环路连通的冷却介质出口14，固定支撑座2上设有与冷却介质环路连通的冷却介质进口13。为了便于加工，可在固定支撑座2上设置固定板1，通过固定板1与所用机床连接，固定支撑座2和固定板1通过紧定螺钉固定。固定板1与随动座10分别处于固定支撑座2的两端。随动座10在随动机构带动下，绕固定支撑座2的内孔轴线转动，冷却介质出口14随着转动。冷却介质出口14可以通过软管连接普通喷嘴或射流喷嘴。

随动机构采用锥齿轮传动，主动锥齿轮与其安装轴制成一体，即为锥齿轮轴5，锥齿轮轴5通过衬套3安装在固定支撑座2上，锥齿轮轴5的轴线与固定支撑座2的内孔轴线垂直，锥齿轮轴5通过弹簧挡圈4实现在衬套3中的轴向定位。被动锥齿轮为锥齿轮盘6，锥齿轮盘6固定连接在随动座10上，锥齿轮轴5上的锥齿轮端部与锥齿轮盘6啮合。锥齿轮盘6压在固定支撑座2内孔的台阶面上，使随动座10与锥齿轮盘6的组合体轴向定位，又保证该组合体可以自由转动。锥齿轮轴5可以直接与伺服电机11连接，也可以通过万向节12与伺服电机11连接，锥齿轮轴5与万向节12为键连接，伺服电机11安装在固定支撑座2上或安装在机床床体上。

为了便于加工，冷却介质环路可以是先在随动座10的端面上加工一个敞开的环形槽，再在该环形槽与固定支撑座2之间设有密封装置，实现环形槽的封闭。该密封装置包括压板8、四氟垫圈9和弹簧7，压板8覆盖在环形槽上，四氟垫圈9处于压板8和随动坐10之间，弹簧7处于压板8和固定支撑座2之间，通过弹簧7使压板8压在四氟垫圈9上，实现冷却介质环路的密封，使冷却介质不会泄漏。

上述装置应用时，通过固定板1用螺栓固定在机床床体上（可以使固定支撑座2和随动座10套在主轴外侧，刀具15安装在主轴上），机床主轴轴线与固定支撑座2的内孔轴线重合，使整个装置定位，伺服电机11安装在固定支撑机构或者机床床体上，通过万向节12驱动随动机构回转运动。在加工准备阶段，操作人员根据所加工零件的特征和走刀路径对加工程序进行编译，实现对伺服电机11的控制。伺服电机11为整个机构提供动力，通过万向节12、锥齿轮轴5和锥齿轮盘6驱动随动座10做回转运动，其转动角度、速度和方向可以通过调整伺服电机11的工作时间、转速和方向来实现。连接在冷却介质出口14上的喷嘴也随着随动座10做回转运动。冷却介质通过冷却介质进口13进入随动座10的冷却介质环路内，然后通过与冷却介质出口14连接的喷嘴喷射到加工部位，实现随动冷却。