第4期 2017年4月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)04015704
DOI: 10. 13462/j. cenki. mmtamt. 2017. 04. 040
基于XKC数控车床的高压冷却系统的设计
马朝阳，文怀兴，胡传波
（陕西科技大学机电工程学院，西安
710021）
No.4 Apr.2017
摘要：文章主要以XKC数控车床为研究对象，设计了一种新型高压冷却系统，包括系统的组成、工作原理及其关键部件的设计计算。利用计算机辅助设计建立三维模型，根据装配要求制造出样机并进行了车削实验。实验结果表明该系统与常规冷却方式相比，其优点在于高压冷却系统可将切削液精准地喷射到热影响区，使其最大限度的带走切削区域的热量，从而达到快速冷却的目的。高压冷却系统还具有独特的断屑能力，使得切屑由带状断裂为小段，避免了件加工的缠屑现象，从而提高了
零件的表面质量和生产效率，固此具有广阔的应用开发前景。关键词：XKC数控车床；高压冷却：液压泵；冷却液箱
中图分类号：TH122;TG65
文献标识码：A
The Design of High Pressure Cooling System Based on XKC Numerical Control Lathe
MA Chao-yang , WEN Huai-xing, HU Chuan-bo
( College of Mechanical & Electrical Engineering , Shanxi University of Science & Technology , Xi' an 710021 , China)
Abstract: In this paper, a new type of high pressure cooling system is designed based on XKC numerical control lathe,which including system composition, working principle and design calculation of key compo-nents. The 3D model is built by computer aided design, the prototype is manufactured according to the re-quirement of the assembly and the experiment is carried out. The results show that the system has the advan-tage that the high-pressure cooling system can precisely spray the cutting fluid to the heat-affected zone, so ssaiosoaeee cooling system also has unique chip breaking ability, which makes the chips break from the band into small pieces and avoids the phenomenon of the chip-wrapping, so as to improve the surface quality and production efficiency of the parts, Therefore has a broad application prospect.
Key words: XKC CNC lathes;high pressure cooling;hydraulic pump; cooling tank
0引言
随着机床技术和难加工材料的不断发展，传统的浇注冷却已经不能满足加工需求，常规冷却方式不仅冷却效果不佳，而且很难实现断屑。而高压冷却切削使冷却液快速穿过加工表面，增加冷却液的传导率，并渗人切削卷曲面得到更好的断屑能力13]。近年来，高压冷却技术被大量研究人员深入研究，文献[3]提出了高压冷却技术在航空高温合金零件加工中不仅可以冲断带走切俏，而且还增加了刀具的使用寿命。但这种刀具内部设冷却液通道，不仅局限了喷射范围，而且制造成本较高。文献[4]提出了一种冷却排屑液压系统用于深孔钻床的加工，但采用多台并联的柱塞泵提供切削液的压力，虽然可以实现高压，但价格过于昂贵。因此，针对XKC数控车床设计一套独立的高压冷却系统以适合各型号机床的冷却断屑是生产加工必不
收稿日期：20161117：修回日期：20161207
可少的。
文中利用可靠性设计方法[5]，计算关键部件的理论设计参数值，并借用计算机辅助设计建立三维模型和二维工程图。在液压泵的选用时采用类比分析的方法选择合适的高压泵，根据装配要求最终制造出模型样机，并在机床上进行了车削实验。该高压冷却系统达到了冷却断屑的目的，提高了工件的加工精度和生产效率。
高压冷却系统工作原理
高压冷却系统的工作原理如图1所示，切削液由
机床油箱1上的低压液压泵2供应，一部分流经二通电磁阀开关3由低压过滤器4过滤流入高压冷却液箱 7，另一部分直接用于机床冲洗排屑‘]。二通阀3的信号由双液位浮球开关6发出，当双液位浮球开关6的小浮球位于液面高位时，说明切削液加满，发出液满信
作者简介：马朗阳(1991一），男，河南南阳人，陕西科技大学硕士研究生，研究方向为机械工程，（E-mail)994860452@qq-com；通讯作者：文怀兴
（1957一），男，陕西成阳人，陕西科技大学授，博士生导师，博士，研究方向为机械制造及自动化虚拟实现技术、数控技术以及成型工艺等(Email)1369525226@ qq-com
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