CN118720765A - 单柱智能化立式数控车床 - Google Patents

Abstract

本发明属于立式数控车床的技术领域，具体涉及单柱智能化立式数控车床，其中包括立式数车以及智能控制系统，所述立式数控车包括壳体、操作面板、刀具部以及工件部；所述刀具部包括X轴、Z轴、刀具座，所述工件部包括电动机、转盘、工件座，所述壳体的内壁固定安装有冷却腔，且冷却腔位于工件座的左侧；所述操作面板固定安装于壳体上，所述Z轴固定安装于壳体的内壁，所述X轴固定安装于Z轴上，所述刀具座固定安装于X轴上，所述电动机固定安装于壳体的内壁底部，所述转盘与电动机的输出端固定连接，该装置解决了当前数控车床在对工件进行镗孔时，无法进行高效率自动化、智能化的冷却，冷却效果差，导致镗刀以及工件损坏的问题。

Description

单柱智能化立式数控车床

技术领域

本发明属于立式数控车床的技术领域，具体涉及单柱智能化立式数控车床。

背景技术

单柱数控车床是一种车床，‌属于立式车床的一种，‌具有以下特点和应用：‌结构特点：‌单柱数控车床的主要结构特点是其主轴处于垂直位置，‌工作台在水平面内，‌便于工件的安装和调整。‌这种结构提供了良好的刚性和稳定的切割效果，‌同时具有良好的垂直车床用于加工大且重的工件的能力，‌尤其是那些直径较大、‌长度较短的工件，‌以及不易被上卧式车床夹紧的工件。‌应用领域：‌单柱数控车床适用于加工中小型环形件、‌壳体及法兰等零件，‌可以进行外圆、‌外锥面、‌内孔、‌内锥面车削及钻孔、‌扩孔、‌镗孔等加工。‌此外，‌它还可以用于加工圆盘状的零件，‌展现出其在机械工程领域的广泛应用。‌技术优势：‌单柱数控车床通过采用精确的CNC控制，‌即使在工件重量很轻的情况下，‌也能保证生产过程中获得绝对准确的结果。‌这种车床生产的零件具有较高的质量，‌这得益于其紧凑而坚固的结构，‌从而延长了车床的使用寿命，‌同时在精度方面也表现出色。‌此外，‌静液压导向装置可以将加工过程中发生的所有振动减至最小，‌实现低振动和工件的精密加工。

其在镗孔过程中需要对镗孔过程进行冷却，目前的冷却技术多采用冷却液冷却，而冷却液的喷射方向一般需要人工调控，且冷却液的喷射力度都是稳定不变的，这就导致当工件的镗孔深度较深时，其孔的底部无法被冷却到，极大的影响刀具使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供单柱智能化立式数控车床，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：单柱智能化立式数控车床，包括立式数车以及智能控制系统，所述立式数控车包括壳体、操作面板、刀具部以及工件部；所述刀具部包括X轴、Z轴、刀具座，所述工件部包括电动机、转盘、工件座，所述壳体的内壁固定安装有冷却腔，且冷却腔位于工件座的左侧；所述操作面板固定安装于壳体上，所述Z轴固定安装于壳体的内壁，所述X轴固定安装于Z轴上，所述刀具座固定安装于X轴上，所述电动机固定安装于壳体的内壁底部，所述转盘与电动机的输出端固定连接，所述工件座固定安装于转盘的上方，且位于刀具座的下方，所述工件座的上方固定安装有三个固定气缸，所述冷却腔的内部设置有冷却机构，所述智能控制系统包括厚度识别模块，所述厚度识别模块设置于固定气缸的内部，且用于识别工件的厚度，所述厚度识别模块与冷却机构电性连接。

本发明进一步说明，所述冷却机构包括液压板、液压杆、隔板、滑板、软管、喷液管，所述转盘的外侧固定安装有弧形块，所述弧形块的边缘均为弧形状；所述隔板固定安装于冷却腔的内壁，所述液压板滑动连接于隔板与冷却腔内壁底部之间，所述液压杆固定安装于液压板的右侧，且右端呈球状，且与弧形块水平对齐；所述滑板设置于冷却腔的内壁，且位于隔板的上方，所述液压板与冷却腔的内壁左侧弹簧连接，所述隔板的左侧设置有通孔，且通孔内设置有单向阀一，所述冷却腔的左下方与外部冷却液管道连接，且管道内设置有单向阀二，所述软管连接于隔板与滑板之间，所述喷液管与软管连接，且右端朝向工件座的上方，且喷液管的内部设置有电控压力阀。

本发明进一步说明，所述冷却机构还包括电机、齿轮；所述喷液管的外侧固定安装有连接板，所述连接板的右侧下方固定安装有伸缩节，所述伸缩节的底端与滑板上表面固定，且右侧固定安装有齿板一，所述齿轮与电机的输出端固定连接，所述电机与冷却腔的内壁固定连接，且位于滑板的上方，所述齿轮与齿板一相互啮合；所述软管具有弹性，所述冷却腔的上方开设有滑孔，且喷液管滑动连接于滑孔内。

本发明进一步说明，所述智能控制系统还包括控制模块，所述控制模块分别与厚度识别模块、电机电性连接，所述控制模块用于根据工件的厚度控制电机的转动角度。

本发明进一步说明，所述电控压力阀的内部设置有压力调节模块，所述压力调节模块与控制模块电性连接，所述压力调节模块用于根据电机的转动角度控制电控压力阀的压力承受值。

本发明进一步说明，所述齿轮的右侧啮合有齿板二，所述齿板二的右侧固定安装有滑杆，所述滑杆的上端外侧滑动连接有套筒，所述套筒固定安装于冷却腔的内壁上方；所述滑杆的下端与滑板的上表面固定，所述滑板与冷却腔的内壁滑动连接。

本发明进一步说明，所述伸缩节的下端包括四节，且其中上端的一节固定，下端的三节具有伸缩功能。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明采用冷却机构，对镗孔过程进行冷却，自动化冷却，避免镗刀和工件温度过高而损坏，同时通过设置电控压力阀一方面可以减少冷却液的损耗，另一方面保障冷却液的喷出力度，使其能够强力喷出到镗刀以及孔洞内，保障冷却质量，从而提高镗孔质量，且当工件的厚度越厚，控制模块控制电机的转动角度越大，从而使得齿板一向上移动距离越多，通过伸缩节带动连接板向上移动距离越多，从而使得喷液管的右端向上升的越高，其高度与工件厚度成正比，以保障冷却液能够顺利喷射到工件的孔洞内，持续保障冷却过程，充分避免镗刀和工件损坏，保障镗孔质量；

通过调节电控压力阀的压力承受值，一方面针对薄的工件，降低电控压力阀的压力承受值，保障能够顺利喷射到孔洞内的同时，提高喷射频率，从而保障冷却效果，另一方面针对较厚的工件，加大电控压力阀的压力承受值，从而使得喷液管喷出冷却液时的力度增强，能够使得冷却液充分喷射到工件的孔洞内，对其进行充分冷却，冷却效果大大提升。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的刀具部结构示意图；

图3是本发明的工件部结构示意图；

图4是本发明的冷却腔与工件部之间的位置关系示意图；

图5是本发明的冷却腔内部结构示意图；

图6是本发明的齿轮、齿板一以及齿板二之间的啮合关系示意图；

图中：1、壳体；2、操作面板；3、X轴；4、Z轴；5、刀具座；6、电动机；7、转盘；71、弧形块；8、工件座；9、冷却腔；91、液压板；92、液压杆；93、隔板；94、滑板；95、软管；96、喷液管；961、连接板；962、伸缩节；963、齿板一；97、电机；98、齿轮；981、齿板二；982、滑杆；983、套筒；99、电控压力阀；10、固定气缸。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。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。

请参阅图1-6，本发明提供技术方案：单柱智能化立式数控车床，包括立式数车以及智能控制系统，立式数控车包括壳体1、操作面板2、刀具部以及工件部；

刀具部包括X轴3、Z轴4、刀具座5，工件部包括电动机6、转盘7、工件座8，壳体1的内壁固定安装有冷却腔9，且冷却腔9位于工件座8的左侧；

操作面板2固定安装于壳体1上，Z轴4固定安装于壳体1的内壁，X轴3固定安装于Z轴4上，刀具座5固定安装于X轴3上，电动机6固定安装于壳体1的内壁底部，转盘7与电动机6的输出端固定连接，工件座8固定安装于转盘7的上方，且位于刀具座5的下方，工件座8的上方固定安装有三个固定气缸10，冷却腔9的内部设置有冷却机构，智能控制系统包括厚度识别模块，厚度识别模块设置于固定气缸10的内部，且用于识别工件的厚度，厚度识别模块与冷却机构电性连接；

操作人员将开孔后的工件放置在工件座8上，之后通过固定气缸10夹持固定住工件，再将镗刀固定在刀具座5上，启动立式数车，X轴3以及Z轴4同步运行，带动刀具座5移动，从而带动镗刀移动，直至移动至工件的孔洞上方，电动机6运行，通过转盘7带动工件座8高速转动，工件座8带动开孔的工件高速转动，之后通过驱动X轴3以及Z轴4，使得镗刀深入工件的孔洞内，对孔洞进行扩孔工作，同时冷却腔9内的冷却机构，自动对镗孔过程进行冷却工作，且通过厚度识别模块识别出工件的厚度，从而判断出孔洞的深度，孔洞的深度不同，冷却机构的冷却强度变化，从而能够满足对不同厚度的工件均能够起到良好的冷却效果。

冷却机构包括液压板91、液压杆92、隔板93、滑板94、软管95、喷液管96，转盘7的外侧固定安装有弧形块71，弧形块71的边缘均为弧形状；

隔板93固定安装于冷却腔9的内壁，液压板91滑动连接于隔板93与冷却腔9内壁底部之间，液压杆92固定安装于液压板91的右侧，且右端呈球状，且与弧形块71水平对齐；

滑板94设置于冷却腔9的内壁，且位于隔板93的上方，液压板91与冷却腔9的内壁左侧弹簧连接，隔板93的左侧设置有通孔，且通孔内设置有单向阀一，冷却腔9的左下方与外部冷却液管道连接，且管道内设置有单向阀二，软管95连接于隔板93与滑板94之间，喷液管96与软管95连接，且右端朝向工件座8的上方，且喷液管96的内部设置有电控压力阀99；

转盘7转动，带动弧形块71绕其中心转动，当弧形块71转动至与液压杆92的右端球状部分接触，两者相互挤压摩擦，从而通过液压杆92推动液压板91沿隔板93与冷却腔9内壁底部之间向左侧滑动，弹簧受力形变，液压板91左侧的冷却液受到挤压后进入滑板94与隔板93之间，之后弧形块71转动至与液压杆92脱离接触，弹簧产生反作用力推动液压板91复位，复位过程中通过管道从外部抽取冷却液，从而不断抽取冷却液并注入到隔板93与滑板94之间，直至内部液压到达电控压力阀99的压力承受极限，电控压力阀99打开，冷却液快速通过软管95进入喷液管96，最后从喷液管96喷出到工件的孔洞内，对镗孔过程进行冷却，自动化冷却，避免镗刀和工件温度过高而损坏，同时通过设置电控压力阀99一方面可以减少冷却液的损耗，另一方面保障冷却液的喷出力度，使其能够强力喷出到镗刀以及孔洞内，保障冷却质量，从而提高镗孔质量。

冷却机构还包括电机97、齿轮98；

喷液管96的外侧固定安装有连接板961，连接板961的右侧下方固定安装有伸缩节962，伸缩节962的底端与滑板94上表面固定，且右侧固定安装有齿板一963，齿轮98与电机97的输出端固定连接，电机97与冷却腔9的内壁固定连接，且位于滑板94的上方，齿轮98与齿板一963相互啮合；

软管95具有弹性，冷却腔9的上方开设有滑孔，且喷液管96滑动连接于滑孔内。

智能控制系统还包括控制模块，控制模块分别与厚度识别模块、电机97电性连接，控制模块用于根据工件的厚度控制电机97的转动角度；

电机97运行，带动齿轮98顺时针转动，齿轮98通过啮合带动齿板一963向上移动，齿板一963拉动伸缩节962向上伸长，从而通过连接板961带动喷液管96向上移动，喷液管96拉动软管95形变，从而使得喷液管96的右端部分向上移动；

通过上述步骤，当工件的厚度越厚，控制模块控制电机97的转动角度越大，从而使得齿板一963向上移动距离越多，通过伸缩节962带动连接板961向上移动距离越多，从而使得喷液管96的右端向上升的越高，其高度与工件厚度成正比，以保障冷却液能够顺利喷射到工件的孔洞内，持续保障冷却过程，充分避免镗刀和工件损坏，保障镗孔质量。

电控压力阀99的内部设置有压力调节模块，压力调节模块与控制模块电性连接，压力调节模块用于根据电机97的转动角度控制电控压力阀99的压力承受值；

通过上述步骤，电机97的转动角度越大，工件厚度越厚，且工件的孔洞越深，这时电机97根据自身转动角度，控制电控压力阀99的压力承受值，电机97的转动角度越大，电控压力阀99的压力承受值越大，一方面针对薄的工件，降低电控压力阀99的压力承受值，保障能够顺利喷射到孔洞内的同时，提高喷射频率，从而保障冷却效果，另一方面针对较厚的工件，加大电控压力阀99的压力承受值，从而使得喷液管96喷出冷却液时的力度增强，能够使得冷却液充分喷射到工件的孔洞内，对其进行充分冷却，冷却效果大大提升。

齿轮98的右侧啮合有齿板二981，齿板二981的右侧固定安装有滑杆982，滑杆982的上端外侧滑动连接有套筒983，套筒983固定安装于冷却腔9的内壁上方；

滑杆982的下端与滑板94的上表面固定，滑板94与冷却腔9的内壁滑动连接；

电机97顺时针转动时，带动齿轮98顺时针转动，通过啮合带动齿板二981向下移动，齿板二981带动滑杆982沿套筒983向下滑动，同时推动滑板94向下滑动，从而缩小滑板94与隔板93之间的距离，在电控压力阀99压力承受值较大时，能够使得其能够相对提高喷射冷却液的频率，避免镗孔深度较深时冷却不充分的现象发生，从而相对提高冷却质量。

伸缩节962的下端包括四节，且其中上端的一节固定，下端的三节具有伸缩功能；

通过该设置，可以使得滑板94向下移动时，通过伸缩节962，拉动其下端的三节向下伸长，其上端的一节由于通过齿板一963与齿轮98的啮合，从而保持位置稳定向上伸长，使得伸缩节962上下两端双向伸长，避免影响到喷液管96的位置高度无法顺利调节。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.单柱智能化立式数控车床，包括立式数车以及智能控制系统，其特征在于：所述立式数控车包括壳体（1）、操作面板（2）、刀具部以及工件部；

所述刀具部包括X轴（3）、Z轴（4）、刀具座（5），所述工件部包括电动机（6）、转盘（7）、工件座（8），所述壳体（1）的内壁固定安装有冷却腔（9），且冷却腔（9）位于工件座（8）的左侧；

所述操作面板（2）固定安装于壳体（1）上，所述Z轴（4）固定安装于壳体（1）的内壁，所述X轴（3）固定安装于Z轴（4）上，所述刀具座（5）固定安装于X轴（3）上，所述电动机（6）固定安装于壳体（1）的内壁底部，所述转盘（7）与电动机（6）的输出端固定连接，所述工件座（8）固定安装于转盘（7）的上方，且位于刀具座（5）的下方，所述工件座（8）的上方固定安装有三个固定气缸（10），所述冷却腔（9）的内部设置有冷却机构，所述智能控制系统包括厚度识别模块，所述厚度识别模块设置于固定气缸（10）的内部，且用于识别工件的厚度，所述厚度识别模块与冷却机构电性连接。

2.根据权利要求1所述的单柱智能化立式数控车床，其特征在于：所述冷却机构包括液压板（91）、液压杆（92）、隔板（93）、滑板（94）、软管（95）、喷液管（96），所述转盘（7）的外侧固定安装有弧形块（71），所述弧形块（71）的边缘均为弧形状；

所述隔板（93）固定安装于冷却腔（9）的内壁，所述液压板（91）滑动连接于隔板（93）与冷却腔（9）内壁底部之间，所述液压杆（92）固定安装于液压板（91）的右侧，且右端呈球状，且与弧形块（71）水平对齐；

所述滑板（94）设置于冷却腔（9）的内壁，且位于隔板（93）的上方，所述液压板（91）与冷却腔（9）的内壁左侧弹簧连接，所述隔板（93）的左侧设置有通孔，且通孔内设置有单向阀一，所述冷却腔（9）的左下方与外部冷却液管道连接，且管道内设置有单向阀二，所述软管（95）连接于隔板（93）与滑板（94）之间，所述喷液管（96）与软管（95）连接，且右端朝向工件座（8）的上方，且喷液管（96）的内部设置有电控压力阀（99）。

3.根据权利要求2所述的单柱智能化立式数控车床，其特征在于：所述冷却机构还包括电机（97）、齿轮（98）；

所述喷液管（96）的外侧固定安装有连接板（961），所述连接板（961）的右侧下方固定安装有伸缩节（962），所述伸缩节（962）的底端与滑板（94）上表面固定，且右侧固定安装有齿板一（963），所述齿轮（98）与电机（97）的输出端固定连接，所述电机（97）与冷却腔（9）的内壁固定连接，且位于滑板（94）的上方，所述齿轮（98）与齿板一（963）相互啮合；

所述软管（95）具有弹性，所述冷却腔（9）的上方开设有滑孔，且喷液管（96）滑动连接于滑孔内。

4.根据权利要求3所述的单柱智能化立式数控车床，其特征在于：所述智能控制系统还包括控制模块，所述控制模块分别与厚度识别模块、电机（97）电性连接，所述控制模块用于根据工件的厚度控制电机（97）的转动角度。

5.根据权利要求4所述的单柱智能化立式数控车床，其特征在于：所述电控压力阀（99）的内部设置有压力调节模块，所述压力调节模块与控制模块电性连接，所述压力调节模块用于根据电机（97）的转动角度控制电控压力阀（99）的压力承受值。

6.根据权利要求5所述的单柱智能化立式数控车床，其特征在于：所述齿轮（98）的右侧啮合有齿板二（981），所述齿板二（981）的右侧固定安装有滑杆（982），所述滑杆（982）的上端外侧滑动连接有套筒（983），所述套筒（983）固定安装于冷却腔（9）的内壁上方；

所述滑杆（982）的下端与滑板（94）的上表面固定，所述滑板（94）与冷却腔（9）的内壁滑动连接。

7.根据权利要求6所述的单柱智能化立式数控车床，其特征在于：所述伸缩节（962）的下端包括四节，且其中上端的一节固定，下端的三节具有伸缩功能。