本技術(shù)涉及機床冷卻相關(guān)設(shè)備的領(lǐng)域,尤其是涉及一種帶有恒溫控制機構(gòu)的機床機身。
背景技術(shù):
1、機床是指制造機器的機器,也稱工作母機或工具機,習慣上簡稱機床。一般分為金屬切削機床、鍛壓機床和木工機床等?,F(xiàn)代機械制造中加工機械零件的方法很多,除切削加工外,還有鑄造、鍛造、焊接、沖壓、擠壓等,但凡屬精度要求較高和表面粗糙度要求較細的零件,一般都需在機床上用切削的方法進行最終加工,。
2、相關(guān)技術(shù)中,而隨著機械加工精度的不斷提高,機床在運行過程中產(chǎn)生的熱量對加工精度的影響越來越大,故而通常會采用風冷或者水冷的方式來降低機身溫度。
3、針對上述中的相關(guān)技術(shù),存在有風冷或者水冷的方式只能進行簡單降溫,無法保持機身各個位置的降溫均勻性,從而導致無法精確地控制機身溫度的缺陷。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了更精確地控制機身溫度,本技術(shù)提供一種帶有恒溫控制機構(gòu)的機床機身。
2、本技術(shù)提供的一種帶有恒溫控制機構(gòu)的機床機身,采用如下的技術(shù)方案:
3、一種帶有恒溫控制機構(gòu)的機床機身,包括:
4、機身本體,設(shè)置有冷卻腔,所述冷卻腔用于填充有冷卻油;
5、冷卻管,嵌設(shè)在所述機身本體上,所述冷卻管圍繞所述冷卻腔設(shè)置,所述冷卻管內(nèi)冷卻劑的比熱容大于所述冷卻腔內(nèi)冷卻油的比熱容。
6、通過采用上述技術(shù)方案,雖然冷卻劑的比熱容大于冷卻油的比熱容,但在機身本體內(nèi)的冷卻油容量要顯著大于冷卻劑容量,則冷卻劑從冷卻油中帶走的熱量與冷卻油從機身本體中帶走的熱量,兩者之間更加接近,同時冷卻油自身各個位置的溫差更小,所以冷卻油不會讓機身本體的溫度快速降低,冷卻油自身的溫度也不會快速降低,從而能更精確地控制機身本體的溫度。
7、優(yōu)選的,所述冷卻管分為上層冷卻部以及下層冷卻部,所述上層冷卻部呈l形彎折構(gòu)造,所述上層冷卻部的兩端分布在所述冷卻腔相對的兩個棱邊上,所述上層冷卻部的兩端均設(shè)置有上層進液件以及上層出液件,在同一個高度上所述上層冷卻部設(shè)置有兩個,兩個所述上層冷卻部相對所述冷卻腔的中心對稱設(shè)置,在不同高度上相鄰的所述上層冷卻部的端部呈錯位設(shè)置;所述下層冷卻部螺旋圍繞所述冷卻腔,所述下層冷卻部設(shè)置有下層進液件以及下層出液件,所述下層進液件與所述上層出液件連通設(shè)置。
8、通過采用上述技術(shù)方案,因為機身本體的上側(cè)更靠近機床上的各種活動機構(gòu),所以冷卻腔的上層熱量更高,同時機床上的活動機構(gòu)并不會集中在水平方向的中心上,則在冷卻腔的上層高溫層集中在邊角處的情況下,可以讓端部正好在這個邊角處的多個上層冷卻部的冷卻劑流向相同,這樣一層的兩個上層冷卻部為主冷卻引導組,以讓熱量向相對的另一個邊角處擴散,可以讓端部不在邊角處的多個上層冷卻部的冷卻劑流向相反,這樣一層的兩個上層冷卻部為輔冷卻引導組,冷卻劑會呈圓周方向的順時針或者逆時針流動,但這一層的冷卻劑溫度要較高一些,以在不干涉熱量轉(zhuǎn)移的同時防止熱量從一個邊角處集中又到相對的另一個邊角處集中,同時下層冷卻部呈螺旋圍繞設(shè)置,也能夠讓冷卻腔的下層熱量沿周向以及向下均勻擴散,從而有助于讓冷卻油均勻給機身本體進行降溫。
9、優(yōu)選的,所述冷卻管所在的腔室設(shè)為布管腔,所述布管腔內(nèi)設(shè)置有豎直調(diào)位油缸,所述豎直調(diào)位油缸與所述上層冷卻部相連接,用于改變所述上層冷卻部在豎直方向上的位置。
10、通過采用上述技術(shù)方案,可以通過豎直調(diào)位油缸改變上層冷卻部的位置,以及改變相鄰兩個上層冷卻部之間的距離,最終改變多個上層冷卻部在豎直方向上所覆蓋的范圍,所以能快速地沿水平方向擴散上層高溫層的熱量,以使得上層高溫層傳遞給冷卻腔下層的熱量更高均勻。
11、優(yōu)選的,一個所述上層冷卻部在自身的彎折處斷開成兩節(jié),相鄰兩節(jié)所述上層冷卻部之間連通連接有轉(zhuǎn)接軟管,每一節(jié)所述上層冷卻部呈多節(jié)伸縮構(gòu)造,每一節(jié)所述上層冷卻部的兩端均鉸接有調(diào)姿滑座,所述調(diào)姿滑座豎直滑動設(shè)置,所述調(diào)姿滑座與所述豎直調(diào)位油缸的活塞桿相連接。
12、通過采用上述技術(shù)方案,在冷卻劑運動的過程中,不僅會帶走冷卻油的熱量,也會引導冷卻油的熱量擴散,則在冷卻腔的上層高溫層集中在邊角處且厚度較厚時,上層高溫層在短時間內(nèi)無法等厚度沿水平方向均勻擴散熱量,此時通過豎直調(diào)位油缸讓不同的調(diào)姿滑座在不同的高度上,以使上層冷卻部呈傾斜向上的姿態(tài),也就是靠近上層高溫層集中處的調(diào)姿滑座位置更低,遠離上層高溫層集中處的調(diào)姿滑座位置更高,則在熱量擴散后,上層高溫層靠近主冷卻引導組的冷卻劑輸入處較厚,遠離主冷卻引導組的冷卻劑輸入處較薄,從而能在一定程度上防止傳遞給冷卻腔下層的熱量過于集中,進而能保持冷卻油對機身本體溫度的精確控制。
13、優(yōu)選的,每一節(jié)所述上層冷卻部設(shè)置有同步配合滑座以及支撐管,所述同步配合滑座豎直滑動,所述支撐管供一節(jié)所述上層冷卻部滑動穿設(shè),所述支撐管轉(zhuǎn)動連接在所述同步配合滑座上,用于適配每一節(jié)所述上層冷卻部的傾斜姿態(tài)。
14、通過采用上述技術(shù)方案,則可以保持每一節(jié)上層冷卻部的姿態(tài)穩(wěn)定性,從而讓冷卻劑穩(wěn)定的流動。
15、優(yōu)選的,在冷卻油的上層高溫層集中在邊角處且厚度大于所述冷卻腔高度的四分之一時,每一節(jié)所述上層冷卻部呈水平設(shè)置,在冷卻油的上層高溫層集中在邊角處且厚度小于所述冷卻腔高度的四分之一時,每一節(jié)所述上層冷卻部呈水平設(shè)置。
16、通過采用上述技術(shù)方案,則能根據(jù)不同的工況,既能在上層高溫層更均勻地往水平方向擴散,也能讓上層高溫層傳遞給冷卻腔下層的熱量不易過度集中,從而能更精確地控制機身本體的溫度。
17、優(yōu)選的,多個所述下層進液件分別分布在所述下層冷卻部靠近以及遠離所述上層冷卻部的位置上,所述下層出液件位于多個所述下層進液件之間。
18、通過采用上述技術(shù)方案,則下層冷卻部位于下層出液件上側(cè)的部分,冷卻劑向下流動,下層冷卻部位于下層出液件下側(cè)的部分,冷卻劑向上流動,其中向下流動的冷卻劑從外部引導熱量向下擴散,向上流動的冷卻劑會讓冷卻油位于下層出液件下側(cè)部分的溫度更低于位于下層出液件上側(cè)部分的溫度,以從冷卻油內(nèi)部引導熱量向下擴散,從而能加快冷卻腔下層熱量的豎向擴散,進而讓冷卻油各部分的溫差不易過大,而精確控制機身本體的溫度。
19、優(yōu)選的,所述下層出液件沿豎直方向分布設(shè)置有多個。
20、通過采用上述技術(shù)方案,在上層高溫層的厚度不同時,冷卻腔下層區(qū)域中熱量變化最少的位置會不斷發(fā)生變化,故而下層出液件設(shè)置有多個的方式,可以根據(jù)上層高溫層厚度的不同,對應(yīng)改變下層冷卻部的出液高度,從而能在冷卻劑充分給冷卻油降溫后才離開下層冷卻部。
21、優(yōu)選的,一個所述上層出液件具有兩個支路,一個支路用于連通外部制冷機,另一個支路連通所述下層進液件;所述下層進液件具有兩個支路,一個支路連通所述上層出液件,另一個支路用于連通外部制冷機。
22、通過采用上述技術(shù)方案,在上層高溫層的溫度顯著大于冷卻腔下層區(qū)域時,離開上層冷卻部的冷卻劑給冷卻腔下層區(qū)域的降溫效果已經(jīng)較弱,故而可以送入制冷系統(tǒng)進行降溫,而下層冷卻部則從制冷系統(tǒng)直接補充新的冷卻劑,從而能均勻地給冷卻油降溫。
23、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
24、1.雖然冷卻劑的比熱容大于冷卻油的比熱容,但在機身本體內(nèi)的冷卻油容量要顯著大于冷卻劑容量,則冷卻劑從冷卻油中帶走的熱量與冷卻油從機身本體中帶走的熱量,兩者之間更加接近,同時冷卻油自身各個位置的溫差更小,所以冷卻油不會讓機身本體的溫度快速降低,冷卻油自身的溫度也不會快速降低,從而能更精確地控制機身本體的溫度;
25、2.因為機身本體的上側(cè)更靠近機床上的各種活動機構(gòu),所以冷卻腔的上層熱量更高,同時機床上的活動機構(gòu)并不會集中在水平方向的中心上,則在冷卻腔的上層高溫層集中在邊角處的情況下,可以讓端部正好在這個邊角處的多個上層冷卻部的冷卻劑流向相同,這樣一層的兩個上層冷卻部為主冷卻引導組,以讓熱量向相對的另一個邊角處擴散,可以讓端部不在邊角處的多個上層冷卻部的冷卻劑流向相反,這樣一層的兩個上層冷卻部為輔冷卻引導組,冷卻劑會呈圓周方向的順時針或者逆時針流動,但這一層的冷卻劑溫度要較高一些,以在不干涉熱量轉(zhuǎn)移的同時防止熱量從一個邊角處集中又到相對的另一個邊角處集中,同時下層冷卻部呈螺旋圍繞設(shè)置,也能夠讓冷卻腔的下層熱量沿周向以及向下均勻擴散,從而有助于讓冷卻油均勻給機身本體進行降溫。