一种五轴联动加工中心配套冷却系统

文档序号:1945674 发布日期:2021-12-10 浏览:20次 >En<

阅读说明:本技术 一种五轴联动加工中心配套冷却系统 (Supporting cooling system of five-axis linkage machining center ) 是由 姚琪 王发胜 张佩 董展昭 宋淼 徐浩宇 于 2021-10-29 设计创作,主要内容包括:本发明属于五轴联动加工技术领域,且公开了一种五轴联动加工中心配套冷却系统,包括设置于主轴外侧壁上的冷却箱,所述冷却箱顶部设有进水管和排水管,所述进水管贯穿冷却箱顶部并延伸至冷却箱内,所述排水管通过管道与喷嘴连通,所述冷却箱底部通过排污阀与排污管连通,所述冷却箱内壁滑动连接有两层过滤网,所述过滤网包括外框架;本发明通过圆柱形弹性层、隔层、供气装置和磁流体输送装置等之间的相互配合,从而在不影响过滤网对冷却液内的铁磁性杂质的过滤的情况下,实现不停机对冷却箱清理。(The invention belongs to the technical field of five-axis linkage machining, and discloses a cooling system matched with a five-axis linkage machining center, which comprises a cooling box arranged on the outer side wall of a main shaft, wherein a water inlet pipe and a water outlet pipe are arranged at the top of the cooling box, the water inlet pipe penetrates through the top of the cooling box and extends into the cooling box, the water outlet pipe is communicated with a nozzle through a pipeline, the bottom of the cooling box is communicated with a drain pipe through a drain valve, two layers of filter screens are connected to the inner wall of the cooling box in a sliding manner, and each filter screen comprises an outer frame; the invention realizes the cleaning of the cooling box without stopping under the condition of not influencing the filtration of ferromagnetic impurities in the cooling liquid by the filter screen by the mutual matching of the cylindrical elastic layer, the interlayer, the gas supply device, the magnetic fluid conveying device and the like.)

一种五轴联动加工中心配套冷却系统

技术领域

本发明属于五轴联动加工技术领域,具体是一种五轴联动加工中心配套冷却系统。

背景技术

五轴联动数控机床在模具加工中,起的作用越来越重要,使用五轴联动数控机床,使得工件的加工变得容易,减少加工工具的夹持机构,避免了多次装夹,提高模具加工精度。五轴联动数控机床在加工中能增加刀具的有效切削刃长度,减小切削力,提高刀具使用寿命,降低了成本。

公开号为CN111390641B的中国专利公开了一种五轴联动数控加工中心,包括设置于主轴上的冷却装置、以及设置于底座内的回收收集装置;其中,所述冷却装置包括第一容腔、与所述第一容腔相互上下连通的第二容腔、以及设置于所述第二容腔底部的喷嘴;所述回收收集装置包括回收腔,所述回收腔与设置于数控加工中心的工作台下方的收集通道连通,所述回收腔内设置有若干个第一雾化喷嘴,所述回收腔沿回收工序依次设有磁吸装置、抽风装置和通风口,上述专利通过设置所述冷却装置,能够有效对加工位置进行冷却,同时对于加工后位置也能继续进行冷却;但由于加工过程中冷却液采用上述装置冷却容易导致第一容腔与第二容腔之间的分流通道容易堵塞,影响产品加工,且需要定期停机对第一容腔内部清理,导致加工效率低。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题,本发明提供了一种五轴联动加工中心配套冷却系统,具有在不停机情况下清理冷却液内的杂质优点。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种五轴联动加工中心配套冷却系统,包括设置于主轴外侧壁上的冷却箱,所述冷却箱顶部设有进水管和排水管,所述进水管贯穿冷却箱顶部并延伸至冷却箱内,所述排水管通过管道与喷嘴连通,所述冷却箱底部开设有排污孔,所述排污孔内设有排污阀,所述冷却箱内壁滑动连接有两层过滤网,所述过滤网包括外框架;所述外框架内通过扭簧转动连接有多条呈直线阵列分布的过滤条,所述过滤条包括圆柱形弹性层,所述圆柱形弹性层内设有隔层,所述隔层将圆柱形弹性层分割成上腔室和下腔室,所述上腔室一端顶部通过第一导管与供气装置连接,所述上腔室一端还通过第二导管与补充液输送装置连接,所述上腔室另一端顶部通过第一排液管和第一电磁阀与补充液回收装置连接,所述第一导管内设有进气阀,所述第二导管内设有第一进液阀,所述下腔室一端底部通过第三导管与磁流体输送装置连接,所述下腔室一端底部还通过第四导管与补充液输送装置连接,所述下腔室另一端底部通过第二排液管和第二电磁阀与磁流体回收装置连接;所述第三导管内设有第二进液阀;所述第四导管内设有第三进液阀;所述外框架上设有距离传感器,所述距离传感器用于测量过滤网到冷却箱底部距离,所述磁流体输送装置内的磁流体平均密度大于冷却液密度,且所述补充液输送装置内的补充液密度与磁流体平均密度相同;

当底层所述过滤网上的距离传感器检测到的距离值小于进水管底端与冷却箱底端的距离时,通过控制底层所述过滤网上的第二进液阀开启,使所述磁流体输送装置逐渐向底层过滤网的下腔室内充入第二预设量的磁流体,同时开启所述第一电磁阀,使所述补充液回收装置把底层过滤网的上腔室内气体通过补充液回收装置排出,当底层所述过滤网上的距离传感器检测到的距离值等于“0”时,关闭底层所述过滤网上的第一电磁阀和第二进液阀,开启所述排污阀,使底层所述过滤网下部的杂质排出,控制底层所述过滤网上第二电磁阀开启,同时控制开启所述第三进液阀,使所述下腔室内的磁流体在单位时间内的排出量与下腔室内的补充液在单位时间内的补充量保持相等,使吸附在所述过滤网上的铁磁性杂质从排污阀排出。

与现有技术相比,本发明的有益效果如下:

1、本发明通过圆柱形弹性层、隔层、供气装置和磁流体输送装置等之间的相互配合,当喷嘴开启时,由于喷嘴开启,冷却箱内部冷却液向上流动,从而带动底层过滤网向上移动,底层过滤网向上移动并使外框架对冷却箱内侧壁清理,从而实现对冷却箱内侧壁清理,同时在磁力作用下,冷却液内的铁磁性杂质被吸附至过滤网表面,从而实现对冷却液内的铁磁性杂质过滤,避免冷却液内的铁磁性杂质堵塞喷嘴的现象发生,在停止喷液后,在重力作用下,底层过滤网自动下沉,再次对冷却箱内壁清理,从而使本装置在喷射冷却液时能够自动对冷却箱内侧壁自动清理。

2、本发明通过圆柱形弹性层、隔层、供气装置和磁流体输送装置等之间的相互配合,当底层过滤网上的距离传感器检测到的距离值小于进水管底端与冷却箱底端的距离时,通过控制底层过滤网上的第二进液阀开启,使磁流体输送装置逐渐向底层过滤网内充入第二预设量的磁流体,同时开启第一电磁阀,使补充液回收装置把底层过滤网上腔室内气体通过补充液回收装置排出,当底层过滤网上的距离传感器检测到的距离值等于“0”时,然后关闭底层过滤网上的第一电磁阀和第二进液阀,再然后开启排污阀,使底层过滤网下部的杂质排出,然后控制底层过滤网上第二电磁阀开启,同时控制开启第三进液阀,使下腔室内的磁流体在单位时间内的排出量与下腔室内的补充液在单位时间内的补充量保持相等,最终使吸附在过滤网上的铁磁性杂质从排污阀排出,从而实现在不影响过滤网对冷却液内的铁磁性杂质的过滤的情况下,实现不停机对冷却箱清理。

3、本发明通过圆柱形弹性层、隔层、供气装置和磁流体输送装置等之间的相互配合,当对两层过滤网之间的铁磁性杂质清理时,控制底层过滤网上的进气阀开启,当底层过滤网上的距离传感器检测到的距离等于预设值时,控制进气阀关闭,然后开启底部过滤网上的第一进液阀,向底层过滤网内充入第三预设量的补充液,同时当距离传感器检测到的距离值小于预设值时,控制底层过滤网上的进气阀开启,使底层过滤网与顶层过滤网保持接触的同时旋转,然后控制顶部过滤网上的第二电磁阀开启,同时控制顶部过滤网上的第三进液阀开启,使下腔室内的磁流体在单位时间内的排出量与下腔室内的补充液在单位时间内的补充量保持相等,最终使吸附在顶层过滤网上的铁磁性杂质被转移至底层过滤网的下腔室上,然后对底层过滤网下部的杂质清理便可完成两层过滤网之间的铁磁性杂质清理。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制,而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中,相同的附图标记指定对应的部分。

图1为本发明三维结构示意图;

图2为本发明另一角度三维示意图;

图3为本发明三维剖视图;

图4为本发明冷却箱内部结构示意图;

图5为本发明冷却箱内部结构另一角度示意图;

图6为本发明过滤网结构示意图;

图7为本发明过滤条结构示意图;

图8为本发明过滤条剖视图。

图中:1、冷却箱;2、进水管;3、排水管;4、排污阀;5、过滤网;6、外框架;7、过滤条;701、圆柱形弹性层;702、隔层;8、上腔室;9、下腔室;10、喷嘴;11、进气阀;12、第一电磁阀;13、第二电磁阀;14、第一进液阀;15、第二进液阀;16、第三进液阀;17、转轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

一种五轴联动加工中心配套冷却系统,包括设置于主轴外侧壁上的冷却箱1,冷却箱1顶部设有进水管2和排水管3,进水管2贯穿冷却箱1顶部并延伸至冷却箱1内,排水管3通过管道与喷嘴10连通,冷却箱1底部开设有排污孔,所述排污孔内设有排污阀4,排污阀4与排污管连通;冷却箱1内壁滑动连接有两层过滤网5,过滤网5包括外框架6;外框架6内通过扭簧转动连接有多条呈直线阵列分布的过滤条7,过滤条7包括圆柱形弹性层701,圆柱形弹性层701内设有隔层702,隔层702将圆柱形弹性层701分割成上腔室8和下腔室9,上腔室8一端顶部通过第一导管与供气装置连接,上腔室8一端还通过第二导管与补充液输送装置连接,上腔室8另一端顶部通过第一排液管和第一电磁阀12与补充液回收装置连接,第一导管内设有进气阀11,第二导管内设有第一进液阀14,下腔室9一端底部通过第三导管与磁流体输送装置连接,下腔室9一端底部还通过第四导管与补充液输送装置连接,下腔室9另一端底部通过第二排液管和第二电磁阀13与磁流体回收装置连接;第三导管内设有第二进液阀15;第四导管内设有第三进液阀16;外框架6上设有距离传感器,距离传感器用于测量过滤网5到冷却箱1底部距离,磁流体输送装置内的磁流体平均密度大于冷却液密度,且补充液输送装置内的补充液密度与磁流体平均密度相同。

喷嘴10设置于冷却箱1底部,喷嘴10通过角度调节组件与冷却箱1侧壁连接,通过设置角度调节组件,改变喷嘴10喷射方向,进而实现多角度喷射,提高本发明的适应性。

角度调节组件包括旋转电机,旋转电机固定在冷却箱1底部,旋转电机中心轴周侧壁与喷嘴10侧壁固定连接。通过控制旋转电机转动,实现对喷嘴10的喷射角度的调节。

磁流体输送装置内的磁流体由磁性球体与基液混合而成,磁性流体回收装置包括箱体,箱体内设有电磁过滤板,电磁过滤板用于将磁性球体与基液分离。

圆柱形弹性层701外侧壁上设有多个加强筋,通过设置加强筋,从而使圆柱形弹性层701外侧壁趋于直线时不会因充放气体或液体时,造成过滤条7摆动的现象发生。

冷却箱1内设有呈左右均匀对称设置的导向柱,导向柱与外框架6滑动连接,外框架6上开设有供导向柱穿过的孔洞,通过设置导向柱,使导向柱为外框架6的滑动提供滑动导向作用。

过滤条7两端均固定连接有转轴17,外框架6相对一侧设有与转轴17配合的孔洞,转轴17外设有扭簧,扭簧一端与外框架6固定连接,扭簧另一端与转轴17固定连接,扭簧使过滤条7的上腔室8初始位置位于顶部,通过设置扭簧,使过滤条7能够转动且能够自动恢复初始状态。

使用时,在刚开始启动时,由于顶层与底层过滤网5内均无填充物质,从而在冷却箱1内的冷却液作用下,顶层与底层过滤网5均漂浮至顶部;首先控制底层过滤网5上的进气阀11和第二进液阀15开启,使供气装置和磁流体输送装置分别向底层过滤网5的上腔室8和下腔室9内充入第一预设气量的气体和第一预设液量的磁流体,上述第一预设气量和第一预设液量为在冷却箱1内无冷却液流动时,底层过滤网5内充入的气体与充入第一预设液量的磁流体共同配合作用下使底层过滤网5上的距离传感器检测到的距离值等于进水管2底端到冷却箱1底壁的距离,然后控制底层过滤网5上的进气阀11和第二进液阀15关闭;然后控制顶层过滤网5上的进气阀11和第二进液阀15开启,使供气装置和磁流体输送装置分别向底层过滤网5的上腔室8和下腔室9内充入固定气量的气体和固定液量的磁流体,上述固定气量的气体和固定液量的磁流体为在冷却箱1内无冷却液流动时,顶层过滤网5内充入固定气量的气体和固定液量的磁流体共同配合作用下使顶层过滤网5上的距离传感器检测到的距离值等于排水管3底端到冷却箱1底壁的距离,再控制顶层过滤网5上的进气阀11和第二进液阀15关闭。

当喷嘴10开启时,由于喷嘴10开启,冷却箱1内部冷却液向上流动,从而带动底层过滤网5向上移动,底层过滤网5向上移动并使外框架6对冷却箱1内侧壁清理,从而实现对冷却箱1内侧壁清理,同时在磁力作用下,冷却液内的铁磁性杂质被吸附至过滤网5表面,从而实现对冷却液内的铁磁性杂质过滤,避免冷却液内的铁磁性杂质堵塞喷嘴10的现象发生,在停止喷液后,在重力作用下,底层过滤网5自动下沉,再次对冷却箱1内壁清理;从而使本装置在喷射冷却液时能够自动对冷却箱1内侧壁自动清理。

当底层过滤网5上的距离传感器检测到的距离值小于进水管2底端与冷却箱1底端的距离时,通过控制底层过滤网5上的第二进液阀15开启,磁流体输送装置逐渐向底层过滤网5的下腔室9内充入第二预设量的磁流体,同时开启第一电磁阀12,使补充液回收装置把底层过滤网5的上腔室8内气体通过补充液回收装置排出,上述第二预设量的磁流体为使相邻过滤条7膨胀至接触并产生一定的挤压力,且使底层过滤网5下沉至冷却箱1底部;第一方面相邻过滤条7膨胀产生挤压力,使过滤网5下部与上部分离,避免在开启排污阀4时影响冷却箱1内的冷却液流速,进而避免因排污阀4开启引起喷嘴10断流的现象发生;第二方面,由于磁流体液量增多,过滤条7膨胀,磁场增强,增强吸附铁磁性杂质的吸附性,第三方面,由于磁流体液量增多,使底层过滤网5在自身重力作用下继续下沉至冷却箱1底端,并对进水管2下方的冷却箱1侧壁进行清理;当底层过滤网5上的距离传感器检测到的距离值等于“0”时,然后关闭底层过滤网5上的第一电磁阀12和第二进液阀15,再然后开启排污阀4,使底层过滤网5下部的杂质排出,然后控制底层过滤网5上第二电磁阀13开启,使磁流体回收装置把底层过滤网5的下腔室9内的磁流体内部液体排出,同时控制开启第三进液阀16,使补充液输送装置向下腔室9充入补充液,且使下腔室9内的磁流体在单位时间内的排出量与下腔室9内的补充液在单位时间内的补充量保持相等,由于下腔室9内磁流体减少,磁性消失,最终使吸附在过滤网5上的铁磁性杂质从排污阀4排出,同时由于向内充入的补充液与磁流体平均密度相同,在保证过滤条7之间接触且产生一定的挤压力下,同时使内部磁流体排出,从而在不影响过滤网5对冷却液内的铁磁性杂质的过滤的情况下,实现不停机对冷却箱1清理,再充液完后,关闭底层过滤网5上的第三进液阀16和第二电磁阀13。

在冷却箱1底部杂质清理完成后,关闭排污阀4,然后控制底层过滤网5上的第二电磁阀13开启,使磁流体回收装置把下腔室9内的补充液通过磁流体回收装置排出,然后关闭第二电磁阀13;由于底层过滤网5内均无填充物质,从而在冷却箱1内的冷却液作用下,底层过滤网5上浮,然后控制底层过滤网5上的进气阀11和第二进液阀15开启,使供气装置和磁流体输送装置分别向底层过滤网5的上腔室8和下腔室9内重新充入第一预设气量的气体和第一预设液量的磁流体。

在对冷却箱1内的杂质排放过程中,由于底部过滤网5的下腔室内的磁流体排放,磁性消失,导致底部过滤网5上部的铁磁性杂质向上流动,最终使铁磁性杂质吸附至顶部的过滤网5的下表面上,在长时间使用过程中,随着使用和时间的推移,顶部的过滤网5上吸附的铁磁性杂质增多,从而影响冷却液的流通性,因此当需要定期对两层过滤网5之间的铁磁性杂质清理时,通过控制底层过滤网5上的进气阀11开启,使供气装置向底层过滤网5的上腔室8内充入气体,当底层过滤网5上的距离传感器检测到的距离等于预设值时,控制进气阀11关闭,停止向底层过滤网5的上腔室8内充气,上述预设值为底部过滤网5与顶层过滤网5相接触状态下底层过滤网5上的距离传感器检测到的距离值,然后开启底部过滤网5上的第一进液阀14,使补充液输送装置向底层过滤网5内充入第三预设量的补充液,第三预设量为能够使过滤条7上下翻转的液量,且第三预设量大于第一预设量,同时当距离传感器检测到的距离值小于预设值时,控制底层过滤网5上的进气阀11开启,使供气装置向底层过滤网5的上腔室8内充入气体,当距离传感器检测到的距离值等于预设值时,控制底层过滤网5上的进气阀11关闭,使供气装置停止向底层过滤网5的上腔室8充气,由于上腔室8内的液体重量大于下腔室9内的液体重量,在重力作用下,使底层过滤网5上的过滤条7旋转,从而使上腔室8转动至过滤网5底部,下腔室9转动至过滤网5顶部,从而使底层过滤网5的上腔室8与顶部过滤网5的底部相接触,然后控制顶部过滤网5上的第二电磁阀13开启,使磁流体回收装置把顶部过滤网5的下腔室9内的磁流体排出,同时控制顶部过滤网5上的第三进液阀16开启,使补充液输送装置向下腔室9充入补充液,且使下腔室9内的磁流体在单位时间内的排出量与下腔室9内的补充液在单位时间内的补充量保持相等,由于顶部过滤网5的下腔室9内磁流体减少,磁性消失,最终使吸附在顶层过滤网5上的铁磁性杂质被转移至底层过滤网5的下腔室9上,然后控制底层过滤网5上的第一电磁阀12开启,使补充液回收装置把底层过滤网5的上腔室8内的气体以及补充液排出,由于过滤网5的上腔室8内的补充液减少,重量下降,在扭簧作用下过滤网5的过滤条7将翻转至初始状态,同时由于气体减少底层过滤网5下降,当底层距离传感器检测到的距离值与进水管2底端到冷却箱1底部距离相等时,通过控制顶部过滤网5上的第二进液阀门15和第二电磁阀13开启,使磁流体输送装置向顶部过滤网5的下腔室9内补充磁流体,同时使磁流体回收装置将下腔室9内的补充液排出,然后当底层过滤网5上的距离传感器检测到的距离值小于进水管2底端与冷却箱1底端的距离时,通过控制底层过滤网5上的第二进液阀15开启,磁流体输送装置逐渐向底层过滤网5内充入第二预设量的磁流体,同时开启第一电磁阀12,使补充液回收装置把底层过滤网5的上腔室8内气体通过补充液回收装置排出,上述第二预设量的磁流体为使相邻过滤条7膨胀至接触并产生一定的挤压力,且使底层过滤网5下沉至冷却箱1底部;第一方面相邻过滤条7膨胀产生挤压力,使过滤网5下部与上部分离,避免在开启排污阀4时影响冷却箱1内的冷却液流速,进而避免因排污阀4开启引起喷嘴10断流的现象发生;第二方面,由于磁流体液量增多,过滤条7膨胀,磁场增强,增强吸附铁磁性杂质的吸附性,第三方面,由于磁流体液量增多,使底层过滤网5在自身重力作用下继续下沉至冷却箱1底端,并对进水管2下方的冷却箱1侧壁进行清理;当底层过滤网5上的距离传感器检测到的距离值等于“0”时,然后关闭底层过滤网5上的第一电磁阀12和第二进液阀15,再然后开启排污阀4,使底层过滤网5下部的杂质排出,然后控制底层过滤网5上第二电磁阀13开启,使磁流体回收装置把底层过滤网5的下腔室9内的磁流体内部液体排出,同时控制开启第三进液阀16,使补充液输送装置向下腔室9充入补充液,且使下腔室9内的磁流体在单位时间内的排出量与下腔室9内的补充液在单位时间内的补充量保持相等,由于下腔室9内磁流体减少,磁性消失,最终使吸附在过滤网5上的铁磁性杂质从排污阀4排出,同时由于向内充入的补充液与磁流体平均密度相同,在保证过滤条7之间接触且产生一定的挤压力下,同时使内部磁流体排出,从而实现在不停机的情况下实现对冷却箱1的清理,且不影响本装置的过滤效果,再充液完后,关闭底层过滤网5上的第三进液阀16和第二电磁阀13。

在两层过滤网5之间的杂质清理完成后,关闭排污阀4,然后控制底层过滤网5上的第二电磁阀13开启,使磁流体回收装置把下腔室9内的补充液通过磁流体回收装置排出,然后关闭第二电磁阀13;由于底层过滤网5内均无填充物质,从而在冷却箱1内的冷却液作用下,底层过滤网5上浮,然后控制底层过滤网5上的进气阀11和第二进液阀15开启,使供气装置和磁流体输送装置分别向底层过滤网5的上腔室8和下腔室9内重新充入第一预设气量的气体和第一预设液量的磁流体。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

16页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:一种智能料仓及加工中心

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!