用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统技术方案

技术编号：40022062 阅读：5 留言：0更新日期：2024-01-16 16:54

本发明专利技术公开了用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，涉及数控机床刀具冷却技术领域，包括密封接头和冷却流道，密封接头包括固定安装于刀架座顶部的一个接头固定侧和设置在刀盘高压冷却刀位的接头旋转侧，接头固定侧设置为双密封结构；冷却流道包括低压冷却流道和高压冷却流道，刀盘上每个刀位分别与一组低压冷却流道或高压冷却流道对应，刀盘顶部设有密封平面，低压冷却流道和高压冷却流道均包括垂直于密封平面设置的垂向冷却孔，高压冷却刀位上的接头旋转侧设置在对应的垂向冷却孔内；通过本发明专利技术所提出的结构，使数控刀架的利用更具灵活性，既满足高低压冷却的兼容，又能较好适应内冷刀具的变化，并降低了总体的经济成本。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控机床刀具冷却，具体为用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统。

技术介绍

1、高速高效率切削是现代机床的重要特征，刀具快速可靠的交换和充分的冷却是实现该目标的保证。由此，高速主轴、刀库机械手、伺服刀架等相关功能部件不断发展完善。

2、解决刀具冷却问题典型地是日本瑞顾克斯(rix)的分离式旋转接头产品，其接头一端安装在主轴的尾端与主轴同步回转，接头另一端与冷却管相连接，可前后浮动。当冷却液流入时，浮动端与旋转端的陶瓷面结合形成密封；当冷却液断开时，在浮动端弹簧的作用下，陶瓷密封面脱离。这种接头由于经过精细研磨，所以工作过程中无泄漏，但在由分离状态到密封状态的转换过程中，会发生少量泄漏。此外，因为研磨面之间的密合力较大，所以无冷却液时接头必须要脱离，避免磨损；并且使接头脱离的弹簧力也较大，从而该接头不适用于液体压力小于0.5mpa的低压场合，更适用于高压冷却状况。

3、而在数控车削机床的刀具冷却中，常用的都是低压冷却，一般压力在0.2mpa左右，市场上的刀架大多按此标准。在需要高压冷却的场合，比如内孔刀冷却、断屑、排屑的需要，一般要达到7mpa，在这种情况下，往往需要定制刀架及内冷刀具，一般的做法是刀具尾端有密封螺纹孔，拧入软管接头进行冷却供给。但这种做法也存在不足，即不同厂家、甚至不同规格的产品密封孔大小、形式可能有所不同，不便于用户的选择性更换。

4、为了解决以上问题，本专利技术提出了用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供了用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，该冷却系统提供了密封接头结构和对应的冷却流道，其中，密封接头兼顾了伺服刀架高低压冷却的需要，在低压时单密封面贴合，光洁度适中，密合力较小；高压时双密封面贴合，光洁度高，密和力较大，总体满足冷却密封需要，经济且无泄漏。冷却流道的设计，尤其针对高压内冷的场合，省略了刀具后端的软管接头，不容易发生干涉，并为用户更换刀具的厂家、规格创造自由选择便利。

2、本专利技术可以通过以下技术方案实现：用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，包括刀架座和与其同轴转动设置的刀盘，该冷却系统还包括密封接头和用于引导冷却液流向的冷却流道，密封接头包括固定安装于刀架座顶部的一个接头固定侧和设置在刀盘高压冷却刀位的接头旋转侧，所述接头固定侧设置为双密封结构；

3、冷却流道包括低压冷却流道和高压冷却流道，刀盘上每个刀位分别与一组低压冷却流道或高压冷却流道对应，刀盘顶部设有密封平面，低压冷却流道和高压冷却流道均包括垂直于密封平面设置的垂向冷却孔，高压冷却刀位上的接头旋转侧设置在对应的垂向冷却孔内，接头固定侧与密封平面相配合。

4、本专利技术的进一步技术改进在于：固定侧接头包括固定在刀架座顶部的接头壳体，接头壳体内同轴密封套设有外密封塞和内密封塞，内密封塞的顶部抵设有压缩弹簧的一端且内密封塞底部与密封平面贴合，压缩弹簧的另一端通过垫片与接头壳体抵接固定，外密封塞与接头壳体之间浮动设置有拉紧螺杆以保证外密封塞与接头壳体的可调相对滑动，在非工作状态下和低压冷却液作用下，外密封塞的底部与密封平面之间存在间隙。

5、本专利技术的进一步技术改进在于：内密封塞的侧壁上设有螺纹孔，垂直该螺纹孔端部位置设为贴合平面，外密封塞的对应位置设有条形孔，在螺纹孔内设有限转销轴，限转销轴的头部设有限转密封圈与贴合平面相贴合，限转销轴的头部位于外密封塞的条形孔中。

6、本专利技术的进一步技术改进在于：外密封塞的底部法兰上还设有限位阶梯孔，限位阶梯孔内装入限位销，限位销的螺纹段与接头壳体的轴向螺纹孔连接，且限位销的限位头部与限位阶梯孔平面之间设有活动间隙。

7、本专利技术的进一步技术改进在于：冷却流道包括开设在刀盘内刀位对应位置的两条横向流道，两条横向流道所在平面内设有与两个横向流道均连通的刀盘连通流道，刀盘连通流道与刀盘的垂向冷却孔连通交汇；

8、每个横向流道或直接安装球面喷头对刀具喷射冷却液，或与固定在刀盘外周的刀夹内部流道连通,所述刀夹内部流道包括用于低压场景的横向刀夹流道和用于高压场景的竖向刀夹流道。

9、本专利技术的进一步技术改进在于：横向刀夹流道内设置两条与横向流道密封对接的横向刀夹对接流道，横向刀夹对接流道的端部安装有球面喷头，两个横向刀夹对接流道之间设有刀夹连通流道。

10、本专利技术的进一步技术改进在于：竖向刀夹流道内设置两条与横向流道密封对接的竖向刀夹对接流道，两个竖向刀夹对接流道的端部共同连通设有刀夹连通流道，竖向刀夹对接流道设置在刀盘上安装的竖向刀夹内，且竖向刀夹内还设有两个与刀夹垂向流道与刀夹连通流道相连通。

11、本专利技术的进一步技术改进在于：竖向刀夹顶部固定安装有刀夹端盖，刀夹端盖中心固定密封设置有配液塞，刀夹端盖内对称开设有端盖竖向流道，且两个端盖竖向流道与两个刀夹垂向流道对应连通，配液塞底部开设有轴向连通孔，在配液塞的外周设有环形凹槽，环形凹槽与轴向连通孔之间连通有径向通孔，在环形凹槽与两个端盖竖向流道之间设置有两个端盖横向流道进行连通。

12、本专利技术的进一步技术改进在于：竖向刀夹内设有刀具，刀具中心开设有刀具内冷喷口，轴向连通孔与内孔车刀相连通。

13、本专利技术的进一步技术改进在于：旋转侧接头从下到上依次设有直螺纹、光柱面和法兰面，在光柱面靠近直螺纹部分加工有密封圈安装凹槽，且在密封圈安装凹槽内安装有ed密封圈，旋转侧接头的中心底孔内径与刀盘的垂向冷却孔径相当。

14、与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：

15、本专利技术中密封接头兼顾了伺服刀架高低压冷却的需要，在低压时单密封面贴合，光洁度适中，密合力较小；高压时双密封面贴合，光洁度高，密和力较大，总体满足冷却密封需要，经济且无泄漏。冷却流道的设计，尤其针对高压内冷的场合，省略了刀具后端的软管接头，不容易发生干涉，并为用户更换刀具的厂家、规格创造自由选择便利；总之，通过本专利技术所提出的结构，使数控刀架的利用更具灵活性，即可满足高低压冷却的兼容，又能较好适应内冷刀具的变化，并降低了总体的经济成本。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，包括刀架座(1)和与其同轴转动设置的刀盘(2)，其特征在于，该冷却系统还包括密封接头(3)和用于引导冷却液流向的冷却流道，密封接头(3)包括固定安装于刀架座(1)顶部的一个接头固定侧和设置在刀盘(2)高压冷却刀位的接头旋转侧，所述接头固定侧设置为双密封结构；

2.根据权利要求1所述的用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，其特征在于，所述固定侧接头包括固定在刀架座(1)顶部的接头壳体(301)，接头壳体(301)内同轴密封套设有外密封塞(302)和内密封塞(303)，内密封塞(303)的顶部抵设有压缩弹簧(306)的一端且内密封塞(303)底部与密封平面(f)贴合，压缩弹簧(306)的另一端通过垫片(304)与接头壳体(301)抵接固定，外密封塞(303)与接头壳体(301)之间浮动设置有拉紧螺杆(313)以保证外密封塞(303)与接头壳体(301)的可调相对滑动，在非工作状态下和低压冷却液作用下，外密封塞(302)的底部与密封平面(f)之间存在间隙。

3.根据权利要求2所述的用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，其

4.根据权利要求2所述的用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，其特征在于，所述外密封塞(302)的底部法兰上还设有限位阶梯孔，限位阶梯孔内装入限位销(317)，限位销(317)的螺纹段与接头壳体(301)的轴向螺纹孔连接，且限位销(317)的限位头部与限位阶梯孔平面之间设有活动间隙。

5.根据权利要求1所述的用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，其特征在于，所述冷却流道包括开设在刀盘(2)内刀位对应位置的两条横向流道(k)，两条横向流道(k)所在平面内设有与两个横向流道(k)均连通的刀盘连通流道(h)，刀盘连通流道(h)与刀盘(2)的垂向冷却孔(e)连通交汇；

6.根据权利要求5所述的用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，其特征在于,所述横向刀夹流道内设置两条与横向流道(k)密封对接的横向刀夹对接流道(m)，横向刀夹对接流道(m)的端部安装有球面喷头，两个横向刀夹对接流道(m)之间设有刀夹连通流道(i)。

7.根据权利要求5所述的用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，其特征在于，所述竖向刀夹流道内设置两条与横向流道(k)密封对接的竖向刀夹对接流道(m’)，两个竖向刀夹对接流道(m’)的端部共同连通设有刀夹连通流道(i)，竖向刀夹对接流道(m’)设置在刀盘(2)上安装的竖向刀夹(8)内，且竖向刀夹(8)内还设有两个与刀夹垂向流道(y)与刀夹连通流道(i)相连通。

8.根据权利要求7所述的用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，其特征在于，所述竖向刀夹(8)顶部固定安装有刀夹端盖(22)，刀夹端盖(22)中心固定密封设置有配液塞(23)，刀夹端盖(22)内对称开设有端盖竖向流道(r)，且两个端盖竖向流道(r)与两个刀夹垂向流道(y)对应连通，配液塞(23)底部开设有轴向连通孔(q)，在配液塞(23)的外周设有环形凹槽(o)，环形凹槽(o)与轴向连通孔(q)之间连通有径向通孔(p)，在环形凹槽(o)与两个端盖竖向流道(r)之间设置有两个端盖横向流道(s)进行连通。

9.根据权利要求8所述的用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，其特征在于，所述竖向刀夹(8)内设有刀具，刀具中心开设有刀具内冷喷口(d)，轴向连通孔(q)与内孔车刀(9)相连通。

10.根据权利要求1所述的用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，其特征在于，所述旋转侧接头从下到上依次设有直螺纹、光柱面和法兰面，在光柱面靠近直螺纹部分加工有密封圈安装凹槽，且在密封圈安装凹槽内安装有ED密封圈(318)，旋转侧接头的中心底孔内径与刀盘(2)的垂向冷却(e)孔径相当。

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【技术特征摘要】

3.根据权利要求2所述的用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，其特征在于，所述内密封塞(303)的侧壁上设有螺纹孔，垂直该螺纹孔端部位置设为贴合平面，外密封塞(302)的对应位置设有条形孔(g)，在螺纹孔内设有限转销轴(311)，限转销轴(311)的头部设有限转密封圈(312)与贴合平面相贴合，限转销轴(311)的头部位于外密封塞(302)的条形孔(g)中。

5.根据权利要求1所述的用于数控伺服刀架高低压冷却的冷却系统，其特征在于，所述冷却流道包括开设在刀盘(2)内刀位对应位置的两条横向流道(k)，两条横向流道(k)所...

【专利技术属性】
技术研发人员：关晓勇，彭志，柳晓川，肖潇，杨笑东，汪辉，熊国强，
申请(专利权)人：安徽新诺精工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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