一種帶有空氣冷卻裝置的車床的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種帶有空氣冷卻裝置的車床，包括車床主體、后頂尖和車刀，車刀包括割刀和反車刀；所述的后頂尖和車刀位于車床主體上；還包括夾持裝置、前頂尖和噴氣裝置，噴氣裝置包括噴嘴、集管、輸氣管、電磁閥、干燥機、冷干機、儲氣罐和螺桿空氣壓縮機，車刀位于車床主體上遠離后頂尖的一端，前頂尖位于夾持裝置內，集管、輸氣管、干燥機、冷干機、儲氣罐和螺桿空氣壓縮機依次相連，電磁閥位于輸氣管上，噴嘴分布在集管上。本實用新型一方面能提高廢鐵屑的回收利用率，另一方面保護了操作者身體健康，環(huán)境清潔、無污染、環(huán)保，避免了乳化液冷卻引起的能源和資源浪費，大大減少了成本。
【專利說明】一種帶有空氣冷卻裝置的車床

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于切削車床領域，具體地說，涉及一種帶有空氣冷卻裝置的車床。

【背景技術】
[0002]在金屬切削過程中，為提高切削效率，提高工件的精度和降低工件表面粗糙度，延長刀具使用壽命，達到最佳的經(jīng)濟效果，就必須減少刀具與工件、刀具與切屑之間的磨擦，及時帶走切削區(qū)內因材料變形而產(chǎn)生的熱量。要達到這些目的，一方面是通過開發(fā)高硬度耐高溫的刀具材料和改進刀具的幾何形狀，如隨著高速鋼、硬質合金及陶瓷等刀具材料的相繼問世、，使得金屬切削的加工精度和效率得到迅速提高；另一方面采用性能優(yōu)良的切(磨)削液能提高切削效率，降低工件表面粗糙度，延長刀具使用壽命，取得良好的經(jīng)濟效益。切削液應該有如下幾方面的作用:冷卻，潤滑，清洗和防銹。
[0003]乳化液是一種高性能的半合成金屬加工液，特別適用于鋁金屬及其合金的加工，但不適用于含鉛的材料，比如一些黃銅和錫類金屬。乳化液亦能有效地防止加工工件生銹或受到化學腐蝕，還能有效的防止細菌侵蝕感染。目前，乳化液由于其重要的作用，在機械加工中得到廣泛的應用。特別是近年來，一些先進的制造工藝如超高速切削的出現(xiàn)，它的使用量更是成倍的增長。
[0004]在傳統(tǒng)的切削加工中，需要使用大量乳化液澆注在切削區(qū)。隨著人類社會對環(huán)境保護的高度關注，使用乳化液所帶來的負面影響已不容忽視。這些影響主要表現(xiàn)在:①大量使用乳化液增加了制造成本。在歐洲汽車制造業(yè)，乳化液的成本占總制造成本的16.9%。包括購買乳化液的費用、使用乳化液所需設備費、維護及廢液處理費用等。而刀具成本僅占總制造成本的7.5%。②乳化液中含有礦物油及硫、磷、氯等對環(huán)境有害的添加劑，如排放前未經(jīng)處理或處理不當，則會對環(huán)境造成污染。③乳化液對操作工人的健康造成威脅，會誘發(fā)多種皮膚病和呼吸道、肺部疾病。④在切削區(qū)的高溫情況下，切削得到的帶狀切屑容易被乳化液中的化學物質氧化，很難回收，造成資源浪費。
[0005]大部分車床都是采用傳統(tǒng)的乳化液冷卻技術，對切削下來的鐵屑都當廢品賣掉。由于水、油劑的乳化液粘附在鐵屑表面，與空氣接觸后，鐵屑表面反復銹蝕，腐化分解。傳統(tǒng)的乳化液冷卻技術，冷卻液在高溫下會成霧狀揮發(fā)，冷卻液中的添加劑(如硫、氯等)是有毒、有害的，嚴重污染空氣，直接威脅操作者身體健康。廢鐵屑回收后，首先進行壓縮打包，擠出部分油、水、乳化液，然后進行300度左右的烘烤，將油、乳化液燃燒后再進入中頻電爐冶煉，因為潮濕的有水或者油的廢鐵屑直接進入冶煉爐會產(chǎn)生噴濺，存在安全隱患，必須烘烤燃燒。同時由于乳化液造成的廢鐵屑表面大量銹蝕腐化，在冶煉過程中又被大量燒損，使廢鐵屑的回收利用率降低，這種方法已經(jīng)成為大部分廢鐵屑回收冶煉的基本工藝流程。由于金屬切削廢鐵屑是機械加工的廢物，加工企業(yè)僅僅是作為廢品出售的，幾乎所有的加工企業(yè)是不會在廢品的利用上去進行投入、改進的。
[0006]乳化液的使用很普遍，例如，中國專利申請?zhí)?99123016.7，申請日1999年11月19日，該發(fā)明涉及一種金屬切削加工過程中加工設備和零部件的潤滑冷卻液，由動物油、苯甲酸鈉、亞硝酸鈉、潤滑油、三乙醇胺組成，是一種具有潤滑、冷卻、防腐、防凍的潤滑液，使用時它不污染環(huán)境、不產(chǎn)生異味、無毒、不產(chǎn)生泡沫、不易燃燒、使用方法簡單，過程中不沉淀，是一種使用安全、可靠的潤滑冷卻液?？梢姡榛旱氖褂煤芷毡?。
[0007]人們有時將乳化液冷卻和空氣冷卻兩種方法結合在一起對金屬加工表面進行冷卻。例如，中國專利申請?zhí)?200820033640.2,申請日，2008年03月28日，該實用新型公開了一種金屬切削的冷卻控制裝置，該裝置由在機床上安裝一套包括供水箱和液體比例電磁閥組成的液體冷卻裝置、一套包括空氣壓縮機和氣體比例電磁閥組成的空氣冷卻裝置構成，將兩套冷卻裝置分別接在靠近工件切削區(qū)的噴嘴上，在靠近切削區(qū)的工件上還固定有熱電偶，熱電偶的另一端與信號放大器的輸入端串聯(lián)；信號放大器的輸出端連接數(shù)據(jù)顯示器；氣體比例電磁閥和液體比例電磁閥分別連接控制器的輸出端，控制器的輸入端與信號放大器的輸出端相連，并與數(shù)據(jù)顯示器的輸入端相連。該裝置智能化程度高，控制準確實時，冷卻效果好，可提高加工精度，延長切削刀具使用壽命，實現(xiàn)綠色金屬切削加工。但是其存在結構復雜，操作困難，尤其是還需要借助冷卻液，鐵屑還是存在回收困難的問題。
[0008]但是，乳化液的使用給工業(yè)生產(chǎn)帶來很多負面問題。比如，乳化液材料消耗大；使用過程中乳化液傳輸不方便，回收過濾裝置使用不便，水泵電機電能消耗大；加工中因為有乳化液噴射，周邊不環(huán)保、環(huán)境比較差；同時霧狀揮發(fā)物，直接影響操作者身體健康；回收冶煉時烘烤燃燒電能消耗大。針對以上一系列問題，所以現(xiàn)在迫切需要提供一種能解決上述乳化液冷卻問題的方案。


【發(fā)明內容】

[0009]1、要解決的問題
[0010]針對現(xiàn)有的乳化液冷卻過程中出現(xiàn)的乳化液材料消耗大，傳輸不方便，工作環(huán)境比較差，電能消耗大，不利于后期廢鐵屑的回收，增加回收企業(yè)原材料成本的問題，本實用新型提供一種帶有空氣冷卻裝置的車床，其不但能解決帶狀切屑易被氧化以及回收困難的問題，而且成本低，對環(huán)境無污染，優(yōu)化工作環(huán)境，節(jié)約資源和能源。
[0011]2、技術方案
[0012]為解決上述問題，本實用新型提供的技術方案如下。
[0013]一種帶有空氣冷卻裝置的車床，包括車床主體、后頂尖和車刀，所述的車刀包括割刀和反車刀；所述的后頂尖和車刀位于車床主體上；還包括夾持裝置、前頂尖和噴氣裝置；所述的噴氣裝置包括噴嘴、集管、輸氣管、電磁閥、干燥機、冷干機、儲氣罐和螺桿空氣壓縮機；所述的夾持裝置位于車床主體上遠離后頂尖的一端；所述的前頂尖位于夾持裝置內；所述的集管、輸氣管、干燥機、冷干機、儲氣罐和螺桿空氣壓縮機依次相連；所述的電磁閥位于輸氣管上；所述的噴嘴分布在集管上。
[0014]優(yōu)選地，所述的儲氣罐體積為1.5—2m3。
[0015]優(yōu)選地，所述的噴嘴與豎直方向的夾角為0-60°。
[0016]優(yōu)選地，所述的噴嘴的數(shù)量為2-30個。
[0017]優(yōu)選地，所述的噴嘴與豎直方向的夾角為45°。
[0018]優(yōu)選地，所述的噴嘴為扇形噴嘴。
[0019]優(yōu)選地，所述的電磁閥為單向閥。
[0020]優(yōu)選地，還包括進氣管16，所述的進氣管16接在螺桿空氣壓縮機15上。
[0021]3、有益效果
[0022]相比于現(xiàn)有技術，本實用新型的有益效果為:
[0023](I)本實用新型包括車床主體、后頂尖和車刀，車刀包括割刀和反車刀；后頂尖和車刀位于車床主體上；還包括夾持裝置、前頂尖和噴氣裝置；噴氣裝置包括噴嘴、集管、輸氣管、電磁閥、干燥機、冷干機、儲氣罐和螺桿空氣壓縮機；加持裝置位于車床主體上遠離后頂尖的一端；前頂尖位于加持裝置內；集管、輸氣管、干燥機、冷干機、儲氣罐和螺桿空氣壓縮機依次相連；電磁閥位于輸氣管上；噴嘴分布在集管上。螺桿空氣壓縮機電機電能消耗小，且采取集中供氣，易于自動控制。夾持裝置避免了加工軸件掉頭，從而大大提高了加工精度和加工效率。壓縮空氣冷卻技術形成的清潔的干式切削方法，在加工過程中，生成的鐵屑僅與空氣接觸，形成很薄的氧化膜，沒有水便不會被腐蝕。這樣一方面在冶煉中節(jié)省了300°左右的烘烤工序，節(jié)約了能源，另一方面保護了操作者身體健康，環(huán)境清潔、無污染，避免了乳化液所帶來的切屑易被氧化以及回收困難的問題；
[0024](2)本實用新型噴嘴與豎直方向的夾角為0-60°，噴嘴的數(shù)量為2-30個，合適的噴射角度和噴嘴數(shù)量使得制冷效果得到更好的發(fā)揮。尤其是噴嘴與豎直方向的夾角為45°時，空氣冷卻的效果最好；
[0025](3)本實用新型噴嘴為扇形噴嘴，噴霧通道大而流暢。
[0026](4)本實用新型電磁閥為單向閥，儲氣罐體積為1.5 — 2m3。單向閥的使用空氣管道變得易于控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0028]圖中:1、車床主體；2、夾持裝置；3、前頂尖；6、后頂尖；7、車刀；71、割刀；72、反車刀；8、噴嘴；9、集管；10、輸氣管；11、電磁閥；12、干燥機；13、冷干機；14、儲氣罐；15、螺桿空氣壓縮機；16、進氣管。

【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本實用新型進行詳細描述。
[0030]實施例1
[0031]如圖1所示，一種帶有空氣冷卻裝置的車床，包括車床主體1、后頂尖6和車刀7，車刀7包括割刀71和反車刀72 ;后頂尖6和車刀7位于車床主體I上；還包括夾持裝置2、前頂尖3和噴氣裝置；噴氣裝置包括噴嘴8、集管9、輸氣管10、電磁閥11、干燥機12、冷干機13、儲氣罐14、螺桿空氣壓縮機15和進氣管16 ;夾持裝置2位于車床主體I上遠離后頂尖6的一端；前頂尖3位于加持裝置2內；集管9、輸氣管10、干燥機12、冷干機13、儲氣罐14和螺桿空氣壓縮機15依次相連；電磁閥11位于輸氣管10上；噴嘴8分布在集管9上。儲氣罐14的體積為1.5m3，基本滿足車床的需要，而且不浪費，噴嘴8的數(shù)量為10個，噴嘴8與豎直方向的夾角為45°，噴嘴8為扇形噴嘴，電磁閥11為單向閥，進氣管16接在螺桿空氣壓縮機15上。
[0032]使用時，打開管路上的電磁閥11，再打開螺桿空氣壓縮機15，輸出壓力在0.8-1.5mpa。干燥機12對輸出空氣進行油水分離和空氣干燥，冷干機13對被干燥的空氣冷卻至-10°。被冷卻的空氣經(jīng)過車間里布置好的主管道，從噴嘴8里噴射出來，對切削加工中的刀具直接冷空氣冷卻，生成的鐵屑不易被腐蝕，易回收；一方面在冶煉中又節(jié)省了烘烤工序，節(jié)約了能源、降低了成本，另一方面保護了操作者身體健康，環(huán)境清潔、無污染，避免了乳化液所帶來的切屑易被氧化以及回收困難的問題。
[0033]實施例2
[0034]同實施例1，所不同的是儲氣罐14的體積為2m3，噴嘴8與豎直方向的夾角0°，氣管I的數(shù)量為2個。
[0035]實施例3
[0036]同實施例1，所不同的是儲氣罐14的體積為1.8m3，噴嘴8與豎直方向的夾角60°，氣管I的數(shù)量為30個。
【權利要求】
1.一種帶有空氣冷卻裝置的車床，包括車床主體(I)、后頂尖(6)和車刀(7)，所述的車刀(7)包括割刀(71)和反車刀(72);所述的后頂尖(6)和車刀(7)位于車床主體⑴上；其特征在于:還包括夾持裝置(2)、前頂尖(3)和噴氣裝置；所述的噴氣裝置包括噴嘴(8)、集管(9)、輸氣管(10)、電磁閥(11)、干燥機(12)、冷干機(13)、儲氣罐(14)和螺桿空氣壓縮機(15);所述的夾持裝置(2)位于車床主體(I)上遠離后頂尖￠)的一端；所述的前頂尖(3)位于夾持裝置(2)內；所述的集管(9)、輸氣管(10)、干燥機(12)、冷干機(13)、儲氣罐(14)和螺桿空氣壓縮機(15)依次相連；所述的電磁閥(11)位于輸氣管(10)上；所述的噴嘴⑶分布在集管(9)上。
2.根據(jù)權利要求書I所述的一種帶有空氣冷卻裝置的車床，其特征在于:所述的儲氣罐(15)體積為1.5—2m3。
3.根據(jù)權利要求書I所述的一種帶有空氣冷卻裝置的車床，其特征在于:所述的噴嘴(8)與豎直方向的夾角為0-60°。
4.根據(jù)權利要求書I所述的一種帶有空氣冷卻裝置的車床，其特征在于:所述的噴嘴(8)的數(shù)量為2-30個。
5.根據(jù)權利要求書3所述的一種帶有空氣冷卻裝置的車床，其特征在于，所述的噴嘴(8)與豎直方向的夾角為45°。
6.根據(jù)權利要求書4所述的一種帶有空氣冷卻裝置的車床，其特征在于，所述的噴嘴(8)為扇形噴嘴。
7.據(jù)權利要求書1-6中任意一項所述的一種帶有空氣冷卻裝置的車床，其特征在于:所述的電磁閥(11)為單向閥。
8.據(jù)權利要求書7所述的一種帶有空氣冷卻裝置的車床，其特征在于:還包括進氣管(16)，所述的進氣管(16)接在螺桿空氣壓縮機(15)上。
【文檔編號】B23Q11/10GK204052953SQ201420575366
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權日:2014年10月8日
【發(fā)明者】羅吉平, 石明良 申請人:馬鞍山市恒久特材有限公司