一种高速钻床及其控制方法与流程

本发明属于钻床，尤其涉及一种高速钻床及其控制方法。

背景技术：

1、高速钻床是一种常见的孔加工设备，可以用来钻孔、扩孔、铰孔、攻丝及修刮端面等各种形式的加工，是一般机械加工车间常见的机床，而高速钻床在钻孔过程中，由于切削摩擦和材料去除，钻头表面会产生高温。如果没有适当的冷却措施，钻头温度会迅速升高，高温会使钻头变软，增加断裂的可能性。适当的钻头冷却可以降低钻头切削面的磨损，并帮助排除切屑，保持钻头在较低的工作温度范围内，延长钻头寿命。此外，钻头在适当的温度范围内工作，可以保持较高的切削效率和稳定性。因此对钻头进行冷却是极为重要的。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述存在的技术问题，提供一种结构简单能有效降低钻头温度并延长钻头实用寿命的高速钻床及其控制方法。

2、有鉴于此，本发明提供一种高速钻床，包括：

3、固定架，固定架包括两个互为上下对称的固定板及设置在两个固定板之间的导向杆；

4、液压驱动装置，在位于上侧的固定板上朝下设置有液压驱动装置；

5、升降座，在固定架上侧设置有由液压驱动装置带动上下位移的升降座，升降座周沿设置有与导向杆间隙配合的导向孔，导向孔内设置有与导向杆配合的直线轴承；

6、驱动电机，在升降座上设置有驱动电机，驱动电机的驱动端上设置有齿轮箱；

7、夹头，在升降座的下侧设置有由驱动电机带的夹头，夹头通过联轴器等结构与驱动电机带动的齿轮箱传动连接；

8、外旋转保持座，在夹头外侧设置有与夹头旋转连接并同轴设置的外旋转保持座；

9、其中外旋转保持座中部形成有穿过孔，夹头从穿过孔上穿出，且在穿过孔中部形成有环形腔。

10、在上述技术方案中，进一步的，外旋转保插座还包括：

11、端支撑轴承，在在环形腔内的两端分别设置有端支撑轴承；

12、端密封圈，在每个端支撑轴承远离环形腔的一侧设置有端密封圈；

13、外冷却管，在外旋转保持座外盘绕有外冷却管，外旋转保持座上设置有与环形腔连通的接入孔，外冷却管的一端与接入孔连接；

14、内承接管，在环形腔内设置有盘绕的内承接管，且内承接管的一端延伸出外旋转保持座；

15、其中夹头通过端支撑轴承与外旋转保持座旋转连接；外旋转保持座外侧形成有与外冷却管配合的安置槽，外冷却管的截面呈扁平长条状。

16、在上述技术方案中，进一步的，外旋转保持座还包括：

17、内冷却管，在缓存腔内设置有内冷却管，且内冷却管的两端分别延伸出外旋转保持座；

18、外分散接头，在内冷却管延伸出端支撑轴承的其中一端上设置有外分散接头；

19、外排管，外旋转保持座上设置有与环形腔上部连通的外排孔，在外排孔上设置有外排管；

20、回流接头，在外旋转保持座的外壁设置有与环形腔上部连通的回流孔，并在回流孔内设置有回流接头。

21、在上述技术方案中，进一步的，外冷却管从上至下包括依次连接：

22、上环状部，上环状部的呈带开口的环状结构，且上环状部的两端形成有向下延伸的呈直角的拐弯部，且一端的拐弯部的延伸高度大于另一端拐弯部的延伸高度；

23、承接部，带开口的环状承接部的一端与延伸高度小的拐弯部连接，另一端向延伸高度大的拐弯部的中部延伸；

24、盘绕连接部，盘绕连接部的一端与延伸高度大的拐弯部的连接；

25、进端管，在盘绕连接部远离拐弯部的一端设置有进端管；

26、出端管，在承接部远离拐弯部的一端向外旋转保持座延伸的出端管，且出端管插入接入孔。

27、在上述技术方案中，进一步的，盘绕连接部包括：

28、下环状段，若干呈带开口的环状的下环状段等距设置；

29、弯道连接部，相邻的下环状段之间通过弯道连接部连接；

30、其中冷却介质在外冷却管内流道方向为，当冷却介质从进端管进入盘绕连接部内，直至到达延伸高度大的拐弯部，后通过拐弯部进入上环状部，后达到延伸高度小的拐弯部，最后通过拐弯部进入承接部内最后通过出端口进入接入孔；

31、内承接管包括：

32、承接管体，由铜或铜合金制成的承接管体在环形腔内呈螺旋状分布，且承接管的一端呈封闭状；

33、注入管体，在外旋转保持座上设置有与环形腔连通的注入孔，注入管体通过注入孔插入环形腔，且注入管体与承接管体连通；

34、增压阀，在注入管体端部设置有增压阀；

35、排出孔，在承接管体上设置有若干等距设置的排出孔；

36、导向棘部，在注入管体的外壁上设置有若干均匀分布的导向棘部。

37、在上述技术方案中，进一步的，

38、外排管包括：

39、外排管体，外排管体的一端插设在外排孔上；

40、外延伸管体，外延伸管体呈向上延伸的螺旋结构，且外排管体的另一端与外延伸管体连接；

41、排气盖，在外延伸管体的端部设置有排气盖，排气盖上附有滤棉；

42、回流接头包括：

43、回流管体，回流管体插设在回流孔上；

44、回流仓，在回流管体远离回流孔的一端上设置有截面直径大于回流管体的回流仓，且回流仓内设置有滤棉；

45、外流管，在回流仓远离回流管体的一侧上设置有与回流仓连通的外流管。

46、在上述技术方案中，进一步的，

47、外旋转保持座还包括：

48、内破碎盖，在环形腔内设置有呈环状的内破碎盖；

49、其中内破碎盖包括：

50、盖体，盖体呈环状，且盖体上形成有若干均匀分布的排气孔；

51、破碎针，在盖体朝下的一端上形成有若干均匀分布的破碎针；

52、内冷却管包括：

53、螺旋内管体，螺旋内管体位于环形腔内，且螺旋内管的两端分别延伸出外旋转保持座，内螺旋管体在环形腔内呈螺纹线状分布并沿螺纹线进行环形扭转；

54、接触槽，在螺旋内管体外壁上形成有若干沿螺旋内管体延伸的接触槽；；

55、冷却进管，冷气进管与螺旋内管体的一端连接，且外分散接头连接在冷却进管外侧；

56、冷却出管，冷却出管与螺旋内管体的另一端连接，且冷气出管延伸出环形腔。

57、在上述技术方案中，进一步的，外分散接头包括：

58、外分散壳体，外分散壳体两端连通且包括直径递增的第一锥面部、第一圆柱部、第二锥面部及第二圆柱部；

59、分散接入管，分散接入管从外分散壳体的第一锥面部插入并延伸至第一圆柱部中部；

60、内支撑部，在第一圆柱部的中部形成中间带有分散入孔的薄片状的内支撑部；

61、内延伸部，在内支撑部朝向第一锥面部的方向形成有内延伸部，

62、内分散组件，在外分散壳体的设置有分散组件；

63、其中内延伸部包括插入分散接入管内的内延伸管部及供分散接入管插入并与分散接入管外壁贴和的外延伸管部，且分散入孔位于内延伸管内侧，外延伸管部的内壁形成有密封槽，密封槽上设置有密封圈。

64、在上述技术方案中，进一步的，内分散组件包括：

65、分散斗，分散斗的一端与内支撑部远离第一锥面部相抵，且一端与分散入孔连通，分散斗的另一端呈封闭部；

66、第二分散片，第二分散片设置在第一圆柱部与第二锥面部的连接部上，且第二分散片上设置有若干均匀分布的第二分散孔；

67、第三分散片，第三分散片设置在第二锥面部与第二圆柱部的连接处上，且第三分散片上设置有若干均匀分布的第三分散孔；

68、其中分散斗包括第一斗面部与第二斗面部，第一斗面部的一端与内支撑部相抵，第一斗面部及第二斗面部均从锥面状，且第一斗面部的倾斜角度小于第二都面部，封闭部形成在第二斗面部远离第一斗面部的一侧，并在封闭部上设置有若干均匀分布的第一分散孔，并在第一斗面部上设置有若干按圆周均匀分布的斗面分散组，每个斗面分散组均由若干均匀分布的斗面分散孔组成。

69、在上述技术方案中，进一步的，还包括：

70、温度检测器，在回流接头的外流管上设置有温度检测器，且外流管的末端连接有管道，管道通过一个冷水箱后与一个回流箱连接；

71、液压泵，进端管通过管道连接有一个液压泵，且液压泵与回流箱连接；

72、空压机，空压机通过管道与注入管体连接；

73、冷却压缩组件，内冷却管的两端通过管道与冷却压缩组件连接，其中冷却压缩组件包括压缩机与蒸发器；

74、控制柜，控制柜内设置有控制电路与控制器，温度传感器将检测到的实时温度t0传输至控制柜内，液压泵、空压机、冷却压缩组件、液压驱动装置及驱动电机均由控制器编程控制；

75、控制器内设置有三个温度值分别为t1、t2及t3且t1＜t2＜t3；

76、其中控制器根据温度传感器检测到的实时温度的变化进行控制的方法包括：

77、钻床启动时控制器控制液压泵向环形腔内输送冷却液；

78、当t0≤t1时，控制器保持液压泵的运行向环形腔内输送冷却液；

79、当t1＜t0≤t2时，控制器控制空压机向注入管体输入压缩空气，并保持液压泵的运行；

80、当t2＜t0≤t3，控制器保持液压泵运行的同时停止压缩机并启动冷却压缩组件向内冷却管输送冷却剂。

81、本发明的有益效果为：

82、1.通过冷却液对钻头进行降温，从而保证钻头的使用寿命；

83、2.通过压缩空气充入对降低冷却液的黏度并带出冷却液内的部分热量；

84、3.通过冷却剂对冷却液的进一步降温，能保证高速运行下的钻头也能顺利冷却。