1. 數(shù)控車床床身油水分離結(jié)構(gòu)的開發(fā)背景
機(jī)床在加工零件過程中，為保證切削性能，要使用切削液對被加工件進(jìn)行冷卻；運(yùn)動部件之間如導(dǎo)軌與滑塊，絲杠與絲母等等之間需要潤滑油潤滑；另外，對于自動化程度較高的數(shù)控車床，還配置了液壓卡盤、液壓刀架及液壓尾座等，這些零部件會產(chǎn)生部分液壓油的泄漏。
以上產(chǎn)生的切削液、鐵屑，泄漏潤滑油和液壓油經(jīng)床身和內(nèi)防護(hù)的收集，最終進(jìn)入排屑器。普通的排屑器只能將鐵屑分離出來，潤滑油和液壓油會隨切削液循環(huán)使用，這樣不僅浪費，而且造成了排屑器和加工環(huán)境的污染。帶油水分離的排屑器能將部分潤滑油和液壓油分離出去，但須另外增加過濾裝置，該裝置有造價高、可靠性低，增加占地面積等缺點?，F(xiàn)階段國內(nèi)的普及型數(shù)控車床床身還不具備油水分離的功能。需要研制一種床身既能將切削液、鐵屑，泄漏潤滑油和液壓油等收集起來，又能將泄漏油液分離出去，從而達(dá)到節(jié)約、環(huán)保的目的。
我廠最新推向市場的HTCn系列數(shù)控臥式機(jī)床應(yīng)用了一種數(shù)控車床的床身油水分離結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)機(jī)床切削液與潤滑油的分離。它一方面解決了潤滑油、液壓油和切削液混雜造成的污染和浪費，另一方面，省去了添置油水分離裝置的費用，為用戶節(jié)約了制造成本。
該系列機(jī)床可以加工各種軸類、盤類零件，可以車削各種螺紋、圓弧、圓錐及回轉(zhuǎn)體的內(nèi)外曲面。作為通用型機(jī)床，特別適合汽車工業(yè)、摩托車行業(yè)、電子工業(yè)、航天、軍工等行業(yè)，對旋轉(zhuǎn)體類零件進(jìn)行高效、大批量、高精度加工時采用。因此該系列機(jī)床具有極大的市場容量，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中正在扮演著越來越重要的角色，床身油水結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，大大改善了該類機(jī)床的加工環(huán)境，有效的提升了機(jī)床的加工水平。
2. 關(guān)鍵技術(shù)的研究開發(fā)
該研究在普及型數(shù)控車床上，實現(xiàn)了切削液與潤滑油的分離，解決了兩個技術(shù)關(guān)鍵問題，即切削液的單獨收集和潤滑油的單獨收集。
普及型數(shù)控車床可分加工區(qū)和非加工區(qū)。床身油水分離結(jié)構(gòu)可分為切削液的單獨收集和潤滑油的單獨收集兩部分：
2.1 切削液單獨收集的研究
切削液主要進(jìn)入加工區(qū)，加工區(qū)Ⅰ由外防護(hù)、床頭立板、縱向拉罩、過渡板、尾座拉罩和刀架罩、橫向拉罩、倒水板等組成了一個封閉的空間，見圖1。外防護(hù)將機(jī)床內(nèi)部與外界隔離。床頭立板在機(jī)床內(nèi)部與外防護(hù)搭接將機(jī)床主傳動部分隔離在切削區(qū)外。過渡板安裝在縱向拉罩與尾座拉罩之間，分別與兩拉罩搭接。倒水板安裝在尾座拉罩下方，向下折彎用于引導(dǎo)切屑液。此四件至上而下合為一體與床頭立板搭接將機(jī)床床身部分隔離在切削區(qū)外。刀架罩與縱向拉罩、橫向拉罩搭接將機(jī)床床鞍、刀架部分隔離在切削區(qū)外。切削液由刀盤加工工位噴嘴噴出，噴至加工工位刀尖和被加工零件上，鐵屑落在上述的封閉空間內(nèi)，隨切削液被收集到排屑器內(nèi)。通過排屑器的過濾，鐵屑最終進(jìn)入排屑小車中，切削液被循環(huán)利用，通過排屑器上的泵又一次進(jìn)入加工區(qū)。
2.2 潤滑油單獨收集的研究
潤滑油主要進(jìn)入非加工區(qū)。
擋板固定在床鞍的下端面，見圖2，與橫向進(jìn)給導(dǎo)軌垂直，且上沿高于導(dǎo)軌上表面。Ⅲ處潤滑橫向進(jìn)給導(dǎo)軌的潤滑油經(jīng)擋板的阻擋，經(jīng)床鞍體上導(dǎo)軌旁的回油口回到床鞍。絲杠潤滑油直接落入床鞍，與導(dǎo)軌潤滑油匯合，經(jīng)床鞍最低處的油口落入床身。
?、籼帩櫥v向進(jìn)給導(dǎo)軌及絲杠的潤滑油會受重力作用直接落入床身中。
?、跆帩櫥沧鶎?dǎo)軌的潤滑油上部分會沿導(dǎo)軌落入床身，下部分有可能順著倒水板進(jìn)入排屑器中，為防止這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在床身下導(dǎo)軌與倒水板之間的安裝孔上布置方形墊塊，用墊塊將倒水板墊起，使倒水板與導(dǎo)軌之間形成空隙，作為潤滑油通道，潤滑油通過倒水板與導(dǎo)軌之間的空隙全部流入床身Ⅵ。
床身Ⅵ四周均有導(dǎo)油槽，可將從各個運(yùn)動部件收集來的潤滑油由導(dǎo)油槽導(dǎo)至床身最低的油槽中，經(jīng)出口流入集油槽Ⅶ，最終被收集到專用儲油盒中。
3. 應(yīng)用效果
上圖為某用戶訂購的HTCn系列機(jī)床，該機(jī)床應(yīng)用了床身油水分離結(jié)構(gòu)。經(jīng)實踐，這種結(jié)構(gòu)真正實現(xiàn)了機(jī)床切削液與潤滑油的分離。循環(huán)使用的切削液不再含有潤滑油；潤滑油經(jīng)床身的集油盒收集，過濾后還可再次使用，既環(huán)保又節(jié)約成本。
4. 適用范圍
床身油水分離結(jié)構(gòu)除可以應(yīng)用在數(shù)控臥式車床上，還可以觸類旁通，應(yīng)用在各種機(jī)床和加工制造機(jī)械上。
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