[發明專利]一種數控機床主軸智能冷卻系統及其工作流程

有效

• 申請號: 201510034385.8
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104551850A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 潘衛國;邱自學;任東;袁江;劉傳進;呂晶;邵建新
• 申請（專利權）人: 南通國盛機電集團有限公司;南通大學
• 主分類號: B23Q11/12
• 分類號: B23Q11/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種數控機床主軸智能冷卻系統，其特征在于：

包括主軸(5)、螺旋切槽(3)、油冷套(4)、密封圈(1)、進油孔(2)、出油孔(7)、無線溫度采集發送模塊(6)、無線接收模塊(8)、油泵控制器(9)、油泵(11)、過濾器(10)以及油箱(12)；

所述螺旋切槽（3）在主軸（5）熱敏區域外表面加工得到，并在主軸（5）上安裝主軸油冷套(4)，所述螺旋切槽（3）與油冷套（4）配合形成環形油路，油冷套（4）上分別開有進油孔（2）和出油孔（7），且兩端裝有密封圈（1）進行密封；

所述主軸（5）內部靠近熱敏區域位置安裝無線溫度采集發送模塊（6），外部放置無線接收模塊（8）；所述無線接收模塊（8）依次連接有油泵控制器（9）和油泵（11），油泵（11）將冷卻油經過濾器（10）輸送到主軸油冷通道的進油孔（2），經循環冷卻后返回油箱（12）。

2.根據權利要求1所述的數控機床主軸智能冷卻系統，其特征在于：所述無線溫度采集發送模塊（6）置于主軸（5）熱敏區域內部，主要由溫度傳感單元、無線發送單元、信號處理單元、存儲單元以及供電單元組成，其中，存儲單元主要用于存儲模塊運行時的參數及測量數據。

3.根據權利要求1所述的數控機床主軸智能冷卻系統，其特征在于：所述無線接收模塊（8）置于主軸外部，主要由無線接收單元、存儲單元、繼電器控制單元、供電單元以及報警單元組成，其中，繼電器控制單元連接油泵控制器（9），繼電器控制單元負責開閉油泵。

4.根據權利要求1所述的數控機床主軸智能冷卻系統的工作流程，其特征在于：

包括如下步驟：

（1）根據主軸(5)實際結構，進行溫度場仿真分析，得出熱敏區域；

（2）在熱敏區域外表面加工螺旋切槽（3），環形槽與主軸油冷套（4）形成油路循環腔體，配以密封圈（1）密封；

（3）同時，將無線溫度采集發送模塊（6）安裝在主軸熱敏區域內部，無線接收模塊（8）放置在主軸外部，并配置運行參數，同時，將繼電器控制輸出口與油泵控制器(9)連接；工作時，無線溫度采集發送模塊（6）中的溫度傳感器對主軸熱敏區域進行實時測溫，并將溫度信息通過無線發送單元傳輸給無線接收模塊（8）；

（4）然后，無線接收模塊（8）根據設定的閾值進行判斷，若超出設定的閾值，則啟動報警器并通過繼電器開啟油泵（11），油泵(11)將冷卻油經過濾器（10）輸送給環形油路的進油孔(2)進入主軸油冷通道，經循環冷卻后最終由出油孔（7）返回油箱（12），形成閉環控制的循環冷卻系統。

5.根據權利要求4所述的數控機床主軸智能冷卻系統的工作流程，其特征在于：所述步驟（1）中，具體為：油冷前，先對主軸(5)進行三維建模，根據主軸（5）實際結構和尺寸計算主軸熱邊界參數，將其導入有限元仿真軟件中進行溫度場分析，利用Probe指針功能結合主軸實際結構尺寸確定主軸熱敏區域。

6.根據權利要求4所述的數控機床主軸智能冷卻系統的工作流程，其特征在于：所述步驟（2）中，具體為：將熱敏區域外表面加工成帶有螺旋狀的環形切槽(3)，并在主軸該區域上安裝主軸油冷套(4)，主軸油冷套（4）上分別開有進油孔(2)和出油孔(7)，兩端配以密封圈(1)進行密封。