数控加工中心冷却系统详解

发布时间:

2022-10-27 09:43

数控加工中心的冷却系统按照其作用主要分为机床的冷却和切削时对刀具和工件的冷却两部分。
     1、机床冷却和温度控制
     数控加工中心属于高精度、高效率、高投入成本的机床,所以在工厂中为了尽早的收回成木。发挥其作用。一般要求为24h不停机连续工作制,为了保证长时间工作机床加工精度的一致性、电气及控制系统的工作稳定性和机床的使用寿命,加工中心对环境温度和各部分的发热冷却及温度控制均有相应的要求。
     环境温度对加工中心加工精度及工作稳定性有不可忽视的形响。对精度要求较高和帷批零件尺寸一致性要求较高的加工.应保持加工中心工作环境的恒温。一般加工中心(生闭环控制.最小分辨力在0.001mm级)对工作环境溢度的要求在0--451,环境温度变化不大于1.1亡'min,
     数控加工中心的电控系统是整台机床的控制核心。其工作时的可靠性以及稳定性对加工中心的正常工作起着决定性作用,并且电控系统中间的绝大部分元器件在通电工作时均会产生热量.如果没有充分适书的散热,容易造成整个系统的温度过高,形响其可靠性、a定性及元器件的寿命.加工中心的电控系统一般采用在发热量大的元器件上加装散热片与采用风扇强制循环通风的方式进行热量的扩胶。降低整个电控系统的温度.但该方式具有灰尘易进入控制箱、溢度控制稳定性差、湿空气易进入的缺点。所以,在一些较高档的加工中心上一般采用专门的电控箱冷气机进行电控系统的温iv度调节。
     如图5-4所示为电控箱冷气机的原理图和结构图。其工作原理是:电控箱冷气机外部空气经过冷凝器,吸收冷凝器中来自压缩机的高温空气的热量,使电控箱内的热空气得到冷却.在此过程中蒸发器中的液态冷却剂变成低温低压气态制冷剂,压缩机再将其吸入压缩成高温高压气态制冷剂,由此完成一个循环。同时电控箱内的热空气在循环经过蒸发器使其中
的水蒸气被冷却.凝结成液态水而排出,这样热空气在经过冷却的同时也得到了除涎干饭。在加工中心的机械本体部分,主轴部件及传动机构为最上要的发热源.对主轴轴承和传动齿轮等零件,特别是中等以上预紧的主轴轴承,如果工作时温度过高很容易产生胶合靡损、润滑油粘度降低等后果,所以加工中心的上轴部件及传动装置通常设有工作温度控制装置.
     VP1050加工中心采用专用的主轴溢控机对主轴的工作温度进行控制。
     图5-5a所示为上轴温控机的工作原理图,循环液压泵2将上轴头内的润滑油(L-AN32机油)通过管道6抽出,经过过滤器4过涟送入上轴头内,温度传感器5检测润滑油液的溢度,并将温度价号传给温控机控制系统。控制系统根据操作人员在温控机上的预设值,来控制冷却器的开停.冷却润滑系统的工作状态由压力继电器3检测,并将此估号传送到数控系统的PLC-数控系统把主轴传动系统及主轴的正常润滑作为主轴系统工作的充要条件.如果压力继电器3无信号发出.则数控系统P比发出报警估号,且禁止主轴起动.图5-Sb为温控机操作面板.操作人员可以设定油温和室温的差值,温控机根据此差值进行控制,面板上设置有循环液压泵、冷却机工作、故障等多个指示灯.供操作人员识别温控机的工作状态。主轴头内高负荷工作的主轴传动系统与主轴同时得到冷却。
2、工件切削冷却
     数控加工中心在进行高速大功率切削时伴随大量的切削热产生,使刀其、工件和内部机床的温度上升,进而影响刀具的寿命、工件加工质量的机床的精度。所以,在加T中心中,良好的工件切削冷却其有重要的意义.切削液不仅具有对刀具、工件、机床的冷却作用,还起到在刀具与工件之间的润滑、排屑清理、防锈等作用.如图5-6所示为H400型加工中心工件切削冷却系统原理图.H400加工中心在工作过程中可以根据加工程序的要求,由两条管道喷射切削液,不需要切削液时.可通过切削液开/停按钮关闭切削液。通常在CAM生成的程序代码中会fl动加入切削液开关指令。手动加工时机床操作面板上的切削液开/停按钮可起动切削液电动机.送出切削液。为了充分提高冷却效果.在一些加工中心上还采用了主轴中央通水和使用内冷却刀具的方式进行主轴和刀具的冷却.这种方式对提高刀具寿命、发挥加工中心良好的切W性能、切屑的顺利排出等方面具有较好的作用,特别是在加工深孔时效染尤为突出,所以!I前应用越来越为广泛.

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