[發明專利]一種機床刀具復合冷卻及排屑系統

在審

• 申請號: 202011242332.2
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112440145A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 陳瑞;霍秀坤;陸逸帆;韓彬;吳獻之;時培寧
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: B23Q11/00
• 分類號: B23Q11/00;B23Q11/10;B23Q17/09
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 涂琪順

本發明公開了一種機床刀具復合冷卻及排屑系統，包括冷卻系統和排屑系統，通過小型高壓鼓風機生產高壓氣流，通過高壓噴頭對刀具切削面一側進行風冷，同時利用文丘里管吸附一定量的冷卻液與氣流混合后呈霧狀噴出，可提高降溫效果，避免黏刀問題，同時也大大減少冷卻液的消耗；通過測溫裝置監控刀具工作面溫度，自動控制液氮裝置，使其內液氮少量釋放，氣態氮與氣流混合降低氣流溫度，進一步提高冷卻效果，可滿足刀具或工件超高溫下緊急冷卻使用；風冷可將加工過程中產生的切屑等集中吹向一側，利用小型高壓鼓風機工作吸氣時的動力經風輪裝置帶動同步帶運動，使刷毛對排屑槽表面進行刷洗，經切屑等刷至排屑斗后集中收集，無需人工清理。

技術領域

本發明涉及機械加工設備相關技術領域，具體是一種基于溫度采集、采用風冷、冷卻液進行復合冷卻的機床刀具冷卻及排屑系統。

背景技術

機床是用于加工零部件設備的總稱，包括對零部件進行車削、銑削、磨削等系列加工工藝等人工或數控自動化設備。機床的加工離不開刀具，高速運轉的刀具將會與零部件進行接觸，刀具與零部件之間的摩擦將會產生較高溫度，刀具長時間在高溫下工作很容易造成刀具損壞或者出現斷裂，為了避免上述情況的發生，通常情況下需要對刀具進行冷卻處理，以達到降低刀具溫度的目的。

目前機床刀具冷卻主要包括冷卻液和風冷降溫的方法，冷卻液降溫常用于高速加工以及精加工等，其缺點在于需要消耗大量冷卻液以及產生大量的廢液需要處理；而風冷方式則適用于一些較低速的加工工況下，常通過在刀架上刀具切削面一側設置氣嘴進行噴氣降溫，其缺點在于降溫效果相比冷卻液降溫方式較差，且難以滿足避免刀具黏刀的問題，還存在造成切屑飛散導致切屑不易清理的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種機床刀具復合冷卻及排屑系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種機床刀具復合冷卻及排屑系統，包括冷卻系統，所述冷卻系統包括：小型高壓鼓風機、液氮裝置、冷卻液裝置以及紅外測溫裝置，所述小型高壓鼓風機安裝于刀具座或機床鞍座上，小型高壓鼓風機出風口連接文丘里管，所述文丘里管的端部連接至高壓噴頭；

所述文丘里管的喉道位置分別連接液氮裝置和冷卻液裝置，所述液氮裝置包括液氮瓶，所述液氮瓶連接至文丘里管喉道內，所述冷卻液裝置包括冷卻液瓶，所述冷卻液瓶通過高壓軟管連接至文丘里管的喉道內，冷卻液瓶和液氮瓶內分別填充有刀具冷卻液和液氮，所述高壓噴頭位于刀具切削面一側，所述刀具裝夾于刀具座上，所述紅外測溫裝置安裝于刀具座上，紅外測溫裝置連接至控制系統。

還包括排屑系統，所述排屑系統包括排屑槽、刮屑裝置、風輪裝置，所述排屑槽設置在機床鞍座一側，所述刮屑裝置設置在排屑槽上方，刮屑裝置包括：同步帶、硬質刷毛、從動鏈輪以及鏈條，所述同步帶安裝于驅動輥上，所述硬質刷毛在同步帶上設置多組，所述從動鏈輪連接在驅動輥上，所述風輪裝置包括吸風口、風輪、出風口，所述吸風口和出風口分別位于風輪相對的兩側，且吸風口和出風口正對風輪的葉片設置，所述風輪轉軸上安裝主動鏈輪，所述主動鏈輪與從動鏈輪間通過鏈條連接，所述出風口通過進風管連接至小型高壓鼓風機的進風口。

作為本發明進一步的方案：所述高壓噴頭通過萬向金屬管與文丘里管連接。

作為本發明進一步的方案：所述液氮瓶和冷卻液瓶均通過高壓軟管連接至文丘里管喉道內。

作為本發明進一步的方案：所述高壓軟管與冷卻液瓶連接處設置電磁調節閥。

作為本發明進一步的方案：所述高壓軟管與液氮瓶連接處設置電磁截斷閥。

作為本發明進一步的方案：所述電磁調節閥和電磁截斷閥的控制端口均與控制系統連接。

作為本發明進一步的方案：所述排屑槽內設置有排屑斗，所述排屑斗位于刮屑裝置端部下方。

作為本發明進一步的方案：所述硬質刷毛采用PP刷絲。