一种机床冷却系统的制作方法

专利检索2025-06-09  15


本发明涉及机床,具体涉及一种机床冷却系统。


背景技术:

1、在高速数控机床的加工过程中,热变形对数控机床加工精度的影响越来越受到重视。机床加工过程中,底座、立柱、床身等机床结构件受内部电机发热、运动部件摩擦生热以及外部环境温度变化等因素的影响,在部分位置会产生温度变化。

2、目前常用的机床冷却方式是液体冷却,具体为使用冷却液或切削液喷洒工件加工位置对应的机床结构件位置进行局部冷却。这种冷却方式容易导致机床结构件各处温度变化不均,使得在机床结构件的部分位置产生热变形,进而使得刀具与工件的相对位置发生变化,影响了机床的加工精度,尤其是在高精度加工中,其对加工精度的影响尤为显著。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供了一种机床冷却系统,以解决目前的机床冷却方式容易导致机床结构件各处冷却不均,使得在机床结构件的部分位置产生热变形,影响了机床加工精度的问题。

2、本发明提供了一种机床冷却系统,包括机床结构件;所述机床结构件为中空结构,所述机床结构件的内部空间设置有若干交错连接的分隔结构,使所述机床结构件内形成若干腔室,所述分隔结构设置有过液孔;所述机床冷却系统还包括:至少两组过液口,设置于所述机床结构件并与所述腔室连通;导流管路,连通在两组所述过液口之间;导流装置,连通在所述导流管路中,所述导流装置适于驱动冷却液在若干所述腔室和所述导流管路中循环流动,以使得所述冷却液与所述机床结构件进行换热。

3、有益效果:本发明提供了一种机床冷却系统,利用若干分隔结构对机床结构件提供内部支撑,保证中空结构的机床结构件的结构强度;利用导流管路和导流装置对机床结构件内部冷却液的导流作用,使得冷却液能够在若干腔室中循环流动,以使得机床结构件各个位置均能够与冷却液充分进行换热,确保机床结构件各处温度变化的均匀性,减小机床结构件各处的温差,避免机床结构件部分位置产生热变形,从而解决了目前的机床冷却方式容易导致机床结构件各处冷却不均,使得在机床结构件的部分位置产生热变形,影响了机床加工精度的问题。

4、在一种可选的实施方式中,所述机床结构件包括底座结构件以及设置于所述底座结构件上的床身结构件,所述底座结构件适于承载工件,所述床身结构件适于安装加工轴以对所述工件进行加工,所述底座结构件和所述床身结构件均为中空结构,且均设置有所述分隔结构;所述过液口包括设置于所述底座结构件上的底座进液口和底座出液口,以及设置于所述床身结构件上的床身进液口和床身出液口;所述导流管路包括连通所述底座进液口的底座进液管、连通所述底座出液口的底座出液管、连通所述床身进液口的床身进液管、以及连通所述床身出液口的床身出液管;所述底座出液管与所述床身进液管连通,所述床身出液管与所述底座进液管连通,所述导流装置连通在所述底座进液管和/或所述底座出液管和/或床身进液管和/或床身出液管中。

5、有益效果:机床结构件以实际功能为依据设置为包括底座结构件和床身结构件的两部分的分体式结构,以便于生产加工和运输。底座结构件和床身结构件各自通过进液口和出液口相互连通,配合导流装置的导流作用,从而保证冷却液在导流管路、底座结构件的若干腔室和床身结构件的若干腔室形成的环形通路中循环流动。

6、在一种可选的实施方式中,所述底座进液口位于所述底座出液口上方,所述床身进液口位于所述床身出液口上方,所述导流装置连通在所述底座出液管和所述床身进液管之间。

7、有益效果:将底座进液口设置于底座出液口上方,使得进入底座结构件的冷却液在自身重力作用下快速向下流动,同理将床身进液口设置于床身出液口上方,使得进入床身结构件的冷却液在自身重力作用下快速向下流动,从而加快冷却液的循环速度,提高换热效率;由于床身结构件位于底座结构件的上方,床身进液口自然也位于底座出液口的上方,因此将导流装置连通在底座出液管和床身进液管之间,以便于利用导流装置的推力将冷却液快速由底座出液口导流至上方的床身进液口,进一步加快冷却液的循环速度,提高换热效率。

8、在一种可选的实施方式中,所述底座结构件内包括多排所述腔室;所述机床冷却系统还包括与所述底座进液管连通的喷液管,所述喷液管向所述底座结构件内部延伸并穿过多排所述腔室,所述喷液管对应多排所述腔室设置有多个喷液口。

9、有益效果:朝底座结构件内部延伸的喷液管通过喷液口向多排腔室分别导流冷却液,使得多排腔室同时流过冷却液,提高多排腔室各自进行换热的均匀性,确保底座结构件内多排腔室各处温度变化的均匀性,进一步减小底座结构件各处的温差;并且进一步加快冷却液的循环速度,提高换热效率。

10、在一种可选的实施方式中,所述分隔结构还设置有排气孔,所述排气孔位于所述过液孔上方;所述机床冷却系统还包括排气口,所述排气口的两端分别与所述腔室和外界连通,所述排气口位于所述排气孔的上方。

11、有益效果:在分隔结构设置位于过液孔上方的排气孔,并且设置位于排气孔的上方并与腔室连通的排气口,使得腔室中残留的气体受不断涌入的冷却液的挤压,从排气孔排出腔室,并从排气口排出外界,从而使得冷却液更大程度进入腔室,冷却液的液面靠近甚至贴合腔室的顶面,提高冷却液与机床结构件的换热效率。

12、在一种可选的实施方式中,所述底座结构件包括主体部和立柱部,所述主体部的上表面设置有安装台和位于所述安装台两侧的斜面,所述安装台适于放置工件,所述斜面朝所述立柱部的方向向下倾斜设置以适于收集加工废料,所述斜面的最上部设置有凸台;所述排气口包括设置于所述主体部的主体排气口,所述主体排气口设置于所述安装台和/或所述凸台。

13、有益效果:主体部上的斜面便于收集工件加工后的铁削等杂物。主体部倾斜设置的外轮廓使得主体部中靠近斜面形成多个呈直角梯形截面的腔室。将主体排气口设置于斜面最上部的凸台上,使得主体排气口的位置高于上述腔室中任何一个排气孔,主体部通过尽可能少的主体排气口便能实现腔体的排气作业,降低生产加工成本;同时也使得主体排气口的位置高于斜面,避免加工废料沿斜面进入主体排气口。

14、在一种可选的实施方式中,所述床身结构件安装在所述立柱部上,所述排气口还包括设置于所述立柱部的立柱排气口;所述机床冷却系统还包括排气管组,所述排气管组的第一端与所述立柱部最上方的所述腔室连通,所述排气管组的第二端与外界连通并向上延伸设置形成所述立柱排气口,所述立柱排气口位于所述第一端的上方。

15、有益效果:向上延伸设置形成的立柱排气口位于立柱部最上方的腔室的上方,利用排气管组在不断涌入的冷却液的作用下,将立柱部最上方的腔室中残留的气体通过立柱排气口排出外界,从而使得冷却液的液面贴合腔室的顶面,冷却液充满整个腔室,最大程度提高冷却液与底座结构件的立柱部的换热效率。

16、在一种可选的实施方式中,所述排气口还包括床身排气口,所述床身排气口设置于所述床身结构件的最上部。

17、有益效果:床身结构件的最上部未设置结构件,因此将床身排气口设置于床身结构件的最上部,使得床身结构件的腔室中残留的气体从床身排气口排出外界,从而使得冷却液更大程度进入腔室,提高冷却液与床身结构件的换热效率。

18、在一种可选的实施方式中,所述分隔结构一体铸造成型于所述机床结构件中,所述机床结构件的外壁设置有多个铸件孔,铸件设备适于由所述铸件孔伸入所述机床结构件中,以铸造所述过液孔和所述排气孔。

19、有益效果:铸件孔布置于机床结构件外表面,可以设置多处,用于铸造砂芯的固定、拿取以及铸造之后清砂。

20、在一种可选的实施方式中,机床冷却系统还包括密封盖板,所述密封盖板固定连接于所述机床结构件,以密封所述铸件孔。

21、有益效果:机床结构件内部铸造完成后,通过设置固定连接于机床结构件的密封盖板密封铸件孔,避免外界杂质进入机床结构件内。


技术特征:

1.一种机床冷却系统,包括机床结构件(100);

2.根据权利要求1所述的机床冷却系统,其特征在于,所述机床结构件(100)包括底座结构件(2)以及设置于所述底座结构件(2)上的床身结构件(3),所述底座结构件(2)适于承载工件,所述床身结构件(3)适于安装加工轴以对所述工件进行加工,所述底座结构件(2)和所述床身结构件(3)均为中空结构,且均设置有所述分隔结构(200);

3.根据权利要求2所述的机床冷却系统,其特征在于,所述底座进液口(201)位于所述底座出液口(202)上方,所述床身进液口(301)位于所述床身出液口(302)上方,所述导流装置(1)连通在所述底座出液管(204)和所述床身进液管(303)之间。

4.根据权利要求2所述的机床冷却系统,其特征在于,所述底座结构件(2)内包括多排所述腔室(300);

5.根据权利要求2-4中任一项所述的机床冷却系统,其特征在于,所述分隔结构(200)还设置有排气孔(500),所述排气孔(500)位于所述过液孔(400)上方;

6.根据权利要求5所述的机床冷却系统,其特征在于,所述底座结构件(2)包括主体部(205)和立柱部(206),所述主体部(205)的上表面设置有安装台(2053)和位于所述安装台(2053)两侧的斜面(2051),所述安装台(2053)适于放置工件,所述斜面(2051)朝所述立柱部(206)的方向向下倾斜设置以适于收集加工废料,所述斜面(2051)的最上部设置有凸台(2054);

7.根据权利要求6所述的机床冷却系统,其特征在于,所述床身结构件(3)安装在所述立柱部(206)上,所述排气口还包括设置于所述立柱部(206)的立柱排气口(2061);

8.根据权利要求7所述的机床冷却系统,其特征在于,所述排气口还包括床身排气口(305),所述床身排气口(305)设置于所述床身结构件(3)的最上部。

9.根据权利要求5所述的机床冷却系统,其特征在于,所述分隔结构(200)一体铸造成型于所述机床结构件(100)中,所述机床结构件(100)的外壁设置有多个铸件孔(1001),铸件设备适于由所述铸件孔(1001)伸入所述机床结构件(100)中,以铸造所述过液孔(400)和所述排气孔(500)。

10.根据权利要求9所述的机床冷却系统,其特征在于,还包括密封盖板(1002),所述密封盖板(1002)固定连接于所述机床结构件(100),以密封所述铸件孔(1001)。


技术总结
本发明涉及机床技术领域,公开了一种机床冷却系统,包括:机床结构件,为中空结构,机床结构件的内部空间设置有若干交错连接的分隔结构,使机床结构件内形成若干腔室,分隔结构设置有过液孔;至少两组过液口,设置于机床结构件并与腔室连通;导流管路,连通在两组过液口之间;导流装置,连通在导流管路中,导流装置适于驱动冷却液在若干腔室和导流管路中循环流动,以使得冷却液与机床结构件进行换热。本发明利用导流管路和导流装置使得冷却液能够在若干腔室中循环流动,以使得机床结构件各个位置均能够与冷却液充分进行换热,确保机床结构件各处温度变化的均匀性,减小机床结构件各处温差,避免机床结构件部分位置产生热变形。

技术研发人员:王进铎,臧传鹏
受保护的技术使用者:山东豪迈数控机床有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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