[发明专利]一种数控机床用多层防护系统及其防护控制方法

权利要求书

1.一种数控机床用多层防护系统，其特征在于，包括：

多层切屑阻隔模块，其与数控机床相连，用以通过采用设定的出液速度和出液半径的阻隔液幕对所述数控机床的切屑运动方向进行调整以使切屑按阻隔液流动路径被收集；

检测模块，其分别与所述多层切屑阻隔模块以及所述数控机床相连，用以检测所述多层切屑阻隔模块收集的切屑质量；

防护控制模块，其分别与所述多层切屑阻隔模块、所述检测模块以及所述数控机床相连，用以根据加工进给量与加工工件的硬度值确定的迸射参量对所述阻隔液的初始出液半径进行设定，根据切屑收集百分比与预设的半径调整百分比标准的比对结果对所述初始出液半径进行调整，并在出液半径调整至阈值时通过根据切屑收集百分比与设定的切屑收集百分比标准的差值确定所述阻隔液的出液速度的调整值以使所述阻隔液有效阻隔切屑飞溅；

多层切屑阻隔模块包括：

壳体，其为封闭式结构并且所述封闭式结构的封闭空间用以设置所述数控机床，所述壳体与所述数控机床相连，用以阻隔所述切屑以及所述阻隔液飞溅至所述壳体外部；

导轨防护层，其设置在所述数控机床的导轨与加工工件之间并与所述导轨相连，用以阻隔切屑与所述导轨接触；

切屑阻隔液幕层，其与所述壳体相连并通过所述阻隔液幕与加工工件相连，用以通过调整阻隔液的出液半径和/或阻隔液的出液速度改变与所述阻隔液幕接触的切屑的运动方向，以使所述切屑按阻隔液的流动路径被收集；

切屑导流层，其设置在所述数控机床的加工区域并与所述阻隔液幕相连，用以通过设置有导流通道以使切屑与阻隔液流动至切屑收集层进行收集；

所述切屑收集层，其与所述切屑导流层的阻隔液出液通道相连，用以收集所述阻隔液出液通道流出的切屑及阻隔液，以及将收集的切屑与阻隔液进行固液分离。

2.根据权利要求1所述的数控机床用多层防护系统，其特征在于，所述切屑阻隔液幕层包括：

出液组件，其包括与所述壳体相连的出液喷嘴以及与所述出液喷嘴相连的若干导液管路，所述出液喷嘴用以确定阻隔液的出液口半径，单个所述导液管路用以将阻隔液导出至所述出液喷嘴的出液口；

调速液泵，其设置在所述导液管路中，用以调节所述出液口中阻隔液的流速。

3.根据权利要求2所述的数控机床用多层防护系统，其特征在于，所述防护控制模块根据加工工件的硬度y与加工进给量s计算切屑的迸射参量b并根据b确定所述出液口的初始出液半径R1，设定迸射参量 ，其中，为预设工件硬度标准，，为预设加工进给量，所述防护控制模块设置有第一迸射参照标准B1、第二迸射参照标准B2以及出液半径调整系数α，其中，B1＜B2，0.6＜α＜1，

当b≤B1时，所述防护控制模块判定迸射参量低于预设标准，所述防护控制模块设定初始出液半径R1=R0×α，其中，R0为预设出液半径；

当B1＜b≤B2时，所述防护控制模块判定迸射参量符合预设标准，所述防护控制模块设定初始出液半径R1=R0；

当b＞B2时，所述防护控制模块判定迸射参量高于预设标准，所述防护控制模块设定初始出液半径R1=R0×（2-α）。

4.根据权利要求3所述的数控机床用多层防护系统，其特征在于，所述防护控制模块根据所述切屑收集层中收集的切屑质量m1与加工工件的理论切削质量mz计算切屑收集百分比k并根据k确定所述阻隔液幕是否有效阻隔切屑，设定切屑收集百分比k=m1/mz×100%，所述防护控制模块设置有切屑收集百分比标准K1，其中，K1＞90%，

当k≥K1时，所述防护控制模块判定切屑收集百分比符合标准且所述阻隔液幕有效阻隔切屑；

当k＜K1时，所述防护控制模块判定切屑收集百分比不符合标准且所述阻隔液幕未有效阻隔切屑，所述防护控制模块根据所述切屑收集百分比k确定所述初始出液半径的调节方式。