[發明專利]一種砂輪冷卻裝置及其刀具冷卻系統和冷卻控制方法

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• 申請號: 202110918441.X
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113510618A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 吳行飛;呂桂芳;鄧崛華;唐笙富;宋援朝;曹光有;許宇亮;吳道涵
• 申請（專利權）人: 北京博魯斯潘精密機床有限公司
• 主分類號: B24B55/02
• 分類號: B24B55/02;B24B49/00;B23Q11/10;B23Q17/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 鄭萌萌

本發明公開一種砂輪冷卻裝置及其刀具冷卻系統和冷卻控制方法，砂輪冷卻裝置包括吹氣噴嘴以及砂輪冷卻噴嘴，所述吹氣噴嘴和所述砂輪冷卻噴嘴按照砂輪的回轉方向順次設置在砂輪的周向，且所述吹氣噴嘴和所述砂輪冷卻噴嘴位于磨削加工區域的同一側，所述砂輪冷卻噴嘴順著砂輪回轉方向朝向磨削加工區域，所述吹氣噴嘴的朝向沿砂輪回轉方向的逆向設置；本發明利用吹氣噴嘴吹出的氣體能夠形成致密的氣流，相對于液流切斷高壓旋轉氣流的方式來說更能夠有效的發揮作用，并且，在采用同等規格的液流供給泵的前提下，更能夠保證冷卻液的供給，降低高壓旋轉氣流對于冷卻液進入磨削加工區域的影響，解決了冷卻液壓力不足，流量不夠的技術問題。

技術領域

本發明涉及強力磨削中心冷卻技術領域，特別是涉及一種砂輪冷卻裝置及其刀具冷卻系統和冷卻控制方法。

背景技術

強力磨削中心可實現一次裝夾進行鉆孔，銑，強力成形磨等工序，是一種綜合鉆，銑，磨于一體的多工序專業機床。但是現有的強力磨削中心仍采用普通的噴水冷卻裝置，不能實現更高效的冷卻。

傳統的冷卻噴嘴自動跟隨裝置多數通過單臺伺服電機通過兩個皮帶輪驅動上下一根絲桿進行上下移動進行冷卻，此種結構只能驅動一個方向的移動，只能針對一種刀具尺寸進行冷卻，不能根據刀具的不同選擇合適的冷卻方式。同時，采用一根冷卻管，冷卻液的壓力不夠，仍采用傳統的低壓，噴射方向不合適。因此，這種噴射冷卻裝置僅僅稍微增加磨削加工區域內的冷卻液量，僅適用于常規的磨削冷卻。不適用于切深大，型面周長長，高合金金屬去除率高的強力高精度磨削和鉆削，銑削于一體的綜合切削冷卻。

現有技術中為了提高冷卻效果，還有的增加多個冷卻噴嘴，噴嘴噴射的冷卻液的方向有沿砂輪切線方向的，有從半徑方向的，但多個噴嘴的壓力只有一個，而且是傳統低壓力的泵。雖然噴射方向有多個，但是，此種方式僅僅是增加了切削液的量，并沒有提高冷卻效果，而不適用于強力成形磨削中心的冷卻。

另外，傳統的冷卻噴嘴系統采用普通的噴嘴，僅利用大流量替代中低壓流量，靠提高冷卻液的流量和壓力來增強排除磨削加工區域內的切削液，這種方式存在以下缺陷：強力成形磨削技術領域中，由于砂輪高速旋轉，因此在砂輪的外周形成一個沿砂輪圓周分布的高壓旋轉氣流，該高壓旋轉氣流會將大部分的冷卻液吹散開來，故只有少量的冷卻液進入磨削加工區域內。所以在強力成形磨削過程中，磨削加工區域內的切削熱不能有效的排出，導致燒傷工件和磨料，從而影響強力成形磨削的效率和質量，這也是磨削技術領域中的卡脖子難題。授權公告號為CN 205237831 U的中國專利公開了一種適用于強力成形磨床的冷卻液噴射裝置，包括高壓冷卻液噴管和中壓冷卻液噴嘴，高壓冷卻液噴管的軸向與砂輪的軸向相平行，高壓冷卻液噴管的管壁上開設有多個朝向砂輪圓周表面的噴射孔，中壓冷卻液噴嘴的噴射方向對準磨削加工區域的切線，該方案通過高壓冷卻液噴管的噴射孔噴出的高壓冷卻液的噴射方向垂直于形成在砂輪圓周表面的高壓氣流，從而切斷高壓氣流，該方案在一定程度上增加了進入磨削加工區域的冷卻液的量，但是利用液流阻擋氣流的作用有限，而且，高壓冷卻噴射管會消耗部分中壓冷卻液的流量，可能會導致中壓冷卻液供給不足。

發明內容

本發明的目的是提供一種砂輪冷卻裝置及其刀具冷卻系統和冷卻控制方法，以解決上述現有技術存在的問題，噴嘴定位裝置上按照砂輪的回轉方向順次設置有吹氣噴嘴和砂輪冷卻噴嘴，利用吹氣噴嘴能夠有效切斷砂輪的高壓旋轉氣流，在不降低冷卻液的供給量的基礎上，降低高壓旋轉氣流對于冷卻液進入磨削加工區域的影響。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供一種砂輪冷卻裝置，包括吹氣噴嘴以及砂輪冷卻噴嘴，所述吹氣噴嘴和所述砂輪冷卻噴嘴按照砂輪的回轉方向順次設置在砂輪的周向，且所述吹氣噴嘴和所述砂輪冷卻噴嘴位于磨削加工區域的同一側，所述砂輪冷卻噴嘴順著砂輪回轉方向朝向磨削加工區域，所述吹氣噴嘴的朝向沿砂輪回轉方向的逆向設置。

優選地，所述砂輪冷卻噴嘴朝向砂輪的切線方向，所述吹氣噴嘴朝向砂輪的切線方向。