[摘 要] 现数控车厂家生产的大部分数控车床（前刀架）的冷却系统是用一条普通的喷水管喷射冷却液到车刀冷却，由于车刀与喷水管移动过程不一致，造成刀头因没冷却液充分冷却，从而造成车刀的寿命大大降低，特别是用内孔车刀加工内孔时，因刀头因没冷却液充分冷却，造成内孔表面光洁度较差，尺寸难以控制。如喷水管位置摆放不好，更会导致卡盘、刀架与喷水管发生碰撞，频频出现事故。该装置就是针对前置刀架数控车床的冷却系统存在设计过于简单，因加工过程车刀冷却不充分而影响工件的精度和降低刀具寿命，甚至造成事故等一系列问题而研发的，它能够简单、有效、安全地解决存在的问题。
　　[关 键 词] 冷却系统；创新点；科学性；先进性
　　[中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2017）17-0160-02
　　一、技术背景
　　随着机械制造技术的飞速发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，对一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。数控加工技术的广泛应用和拥有大量的数控机床，则是现代机械制造企业制造能力和水平的重要标志之一。使用数控机床能提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。这给企业的生产加工带来了良好的经济效益。数控机床在各个机械制造企业现已得到了广泛的使用。而现在很多厂家生产的前置刀架数控车床的冷却系统过于简单，从而造成加工过程车刀不能充分冷却，缩短车刀使用寿命和影响工件的精度。
　　二、设计目的与创新点
　　（一）设计目的
　　本装置是针对前置刀架数控车床的冷却系统存在设计过于简单，因加工过程车刀冷却不充分而影响工件的精度和降低刀具寿命，甚至造成事故等一系列存在问题而设计的，它能够简单、有效、安全地解决存在问题。
　　在车削加工中，刃具的温度不仅影响工件的表面光洁度、精度和生产效率，更直接影响刀具的寿命，因此，为了提高刀具寿命，在车削加工中，冷却液必须喷射到刀头处，降低刀头的温度。现数控车生产厂家制造的大部分前置刀架数控车床的冷却系统过于简单，都是用一条普通的喷水管喷射冷却液到车刀冷却，由于车刀与喷水管移动过程步调不一致，刀头冷却不充分，从而降低车刀的寿命，特别是加工内孔时，因刀头冷却不充分，造成内孔表面光洁度差，尺寸难以控制。如喷水管位置摆放不好，更会造成工件与喷水管发生碰撞，出现事故。由于在加工过程中，工人要不断摆弄冷却管的位置，这样很容易出现危险，又增加了工人的劳动强度。本发明就是针对改进上述缺点而设计的，能够简单、有效、安全地解决上述问题。本装置安装方便、造价低廉（材料成本不够100元），适用安装于国内前置刀架数控车床上，本装置对提高加工企业竞争力起到重要性作用。
　　（二）创新点
　　1.本装置（如下图）的创新点在于自主研发，国内首创，已获得国家专利授权（专利号：2015204606203）。
　　2.设计巧妙
　　本装置关键技术在于安装在进水座内的中间旋转轴，它把冷却液巧妙地引流到出水座，出水座随刀架旋转而进水座不旋转。
　　3.结构简单、成本低廉、操作安全、使用壽命长
　　本装置机械结构简单（只有10个简单零部件），而且轻巧、安装方便。成本低廉（成本低于100元），只要对原机床作一点小改动，就巧妙地把原机床输出的冷却液引入本装置，再用引出管引流到各把车刀刀头处，而刀架换刀时又不影响喷水位置。车床在加工的过程中，无论机床如何运作或换刀，该冷却装置都能保证对刀具的充分冷却，从而提高刀具寿命与产品质量。
　　三、基本思路
　　目前，数控车床生产厂家制造的大部分前置刀架数控车床的冷却装置都是用一条普通的喷水管输出，结构过于简单，严重影响数车的生产效率，这类经济型机床国内拥有很多，本装置推广后，前景极好。
　　研发一个装置，对原机床不作太大改动，把该装置加装在前置刀架的刀架顶部，通过输入组件把原机床冷却管与本装置的进水座连接，使冷却液从进水座内的中间旋转轴往一个方向引流到出水座（注：出水座随刀架同步旋转），用铜管（或可调冷却管）把冷却液从出水座引出到各把车刀的刀头上，直接高速喷射冷却，克服了上述移动不一致等的缺点，冷却充分又安全，极大地提高了刀具的寿命。
　　四、科学性与先进性
　　（一）科学性
　　随着机械工业的发展和数控车床拥有量的增加，社会竞争越来越激烈，厂家对产品的质量和降低工人的劳动强度要求越来越高。为了提高产品的质量和降低生产成本，厂家都会把提高刀具寿命作为重要考虑因素，只有提高刀具寿命，才能提高产品的质量和降低生产成本，这是成正比例的。同时降低工人的劳动强度和提高效率也是厂家考虑的另一重要因素。本装置是基于这两方面考虑设计而成的。
　　（二）先进性
　　目前，国内外对数控车床冷却系统的研究不是很多，大部分集中于内冷式刀具的冷却，如苏联多尼雅金斯克工学院研制了一种自备冷却系统的车刀。但这类刀具价格昂贵，如果使用这些刀具，对现在国内大多数使用前置刀架经济型数控车床的厂家成本过高。
　　现在数控车床生产厂家制造的大部分前置刀架数控车床的车刀冷却系统原理是冷却水箱的水泵输出口用一条软性胶管与固定在滑板箱上的冷却输出管的输入端连接，冷却液从冷却输出管的输出口喷射到车刀上进行冷却，但由于加工过程车刀与冷却管移动过程步调不一致，造成刀头冷却不充分，从而造成车刀的寿命大大降低，特别是用内孔车刀加工内孔时，因刀头冷却不充分，造成内孔表面光洁度较差，尺寸难以控制。如喷水管位置摆放不好，更会造成工件与喷水管发生碰撞，频频出现事故。由于在加工过程中工人要不断摆弄冷却管使冷却液对着加工刀具喷射，这样很容易对操作工人造成危险。
　　五、技术特点和优势
　　本发明装置包括进水座、中间旋转轴、轴承、高压油封、端盖、输入连接组件、出水座、开关、输出连接组件、铜管、固定连接片及固定螺钉等。零件制作简单，成本低廉，对原机床改动小，安装方便，安装本装置后，由于解决了传统冷却的缺陷，从而大大延长车刀的使用寿命，一个工人完全可以轻松地操作几台数控车加工和降低工人的劳动强度和提高加工产品的效率。本装置投入到30多间数控加工厂试用，问卷调查满意度达95%，经试验，刀具寿命提高了50%。本发明装置适用范围涉及所有前置刀架的数控车床的车刀冷却装置。
　　六、推广前景及市场优势
　　随着机械制造技术的飞速发展，数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化，使制造业成为工业化的象征，而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，它对一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。数控加工技术的广泛应用和拥有大量的数控机床，则是现代机械制造企业的制造能力和水平的重要标志。使用数控机床能提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。这给企业的生产加工带来了良好的经济效益。数控机床在各个机械制造企业现已得到了广泛的使用。
　　本装置是针对传统前置刀架数控车床冷却系统存在的缺点，经过多年实践观察研发而成，成功申报了国家专利并获得授权。本实用新型装置的研发完全从延长刀具使用寿命和降低工人劳动强度的角度考虑，制作简单、成本低廉，安全有效，可大规模生产、推广。
　　参考文献：
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　　[2]陈维福.带自冷系统的车刀[J].工具技术，1987（12）.
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