具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種高速電主軸，特別涉及一種具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用于銑削、鉆銑加工，普遍采用高速或超高速加工技術(shù)，即采用非常規(guī)的主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)給速度，特別是超高速的主軸轉(zhuǎn)速。而目前使用的高速電主軸，最高轉(zhuǎn)速能達(dá)到40000?100000rpm/min，甚至更高，如此高速的主軸轉(zhuǎn)速，常規(guī)的冷卻方式是很難滿足高速加工需求。另一方面，為了獲得更高的主軸轉(zhuǎn)速，高速電主軸一般采用短懸伸直接夾刀方式裝入刀具，直接夾持刀具的電主軸，使加工刀具懸伸長度大幅縮短，而主軸在加工過程中，刀具伸入封閉的工件框時，外部噴射的冷卻液難以進(jìn)入加工區(qū)域，加工過程中冷卻不良的直接后果是加工不能繼續(xù)正常進(jìn)行，造成工件和刀具損壞。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種冷卻效果好、使用方便的具有冷卻結(jié)構(gòu)的。
[0004]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸，包括轉(zhuǎn)子軸芯、彈性夾頭、機(jī)體和噴射機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)子軸芯套裝于機(jī)體內(nèi)，彈性夾頭位于機(jī)體一端，彈性夾頭的一端套裝于轉(zhuǎn)子軸芯內(nèi)并被轉(zhuǎn)子軸芯帶動，噴射機(jī)構(gòu)固定安裝于機(jī)體一端并與彈性夾頭相鄰，機(jī)體內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)通道，冷卻介質(zhì)通道與噴射機(jī)構(gòu)連通。
[0005]本實用新型的有益效果是:冷卻介質(zhì)通過機(jī)體內(nèi)的冷卻介質(zhì)通道輸送到噴射機(jī)構(gòu)，由噴射機(jī)構(gòu)噴射到被彈性夾頭夾持的工件上，實現(xiàn)快速冷卻工件的目的，同時由于冷卻結(jié)構(gòu)為高速電主軸自帶結(jié)構(gòu)，避免了外部噴射的冷卻液難以進(jìn)入加工區(qū)域的情況冷，另外，卻介質(zhì)通道設(shè)置在機(jī)體內(nèi)，在對工件進(jìn)行冷卻的同時可對機(jī)體進(jìn)行冷卻，使用方便且冷卻效果好。
[0006]在一些實施方式中，噴射機(jī)構(gòu)套裝于彈性夾頭外，噴射機(jī)構(gòu)上設(shè)有環(huán)形分布的噴射口。由此，環(huán)形分布的噴射口可使冷卻介質(zhì)360度均勻噴射工件，使工件的周向受冷均勻。
[0007]在一些實施方式中，噴射口為9個，9個噴射口以三個為一組形成三個層次的噴射角度。由此，采用多個層次的噴射角度，可對工件徑向方向的不同位置進(jìn)行噴射，使工件的徑向受冷均勻。
[0008]在一些實施方式中，噴射口外側(cè)連接有萬向噴頭。由此，萬向噴頭可方便對噴射角度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0009]在一些實施方式中，具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸還包括前端蓋，前端蓋的一側(cè)與機(jī)體固定連接，前端蓋的另一側(cè)與噴射機(jī)構(gòu)固定連接，前端蓋設(shè)有通孔，通孔連通冷卻介質(zhì)通道和噴射機(jī)構(gòu)。由此，噴射機(jī)構(gòu)與前端蓋分體設(shè)置，使高速電主軸整體牢固并方便使用及更換。
[0010]在一些實施方式中，具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸還包括后端蓋，后端蓋固定于機(jī)體遠(yuǎn)離彈性夾頭的一端，后端蓋上設(shè)有冷卻介質(zhì)入口，冷卻介質(zhì)入口與冷卻介質(zhì)通道連通。由此，冷卻介質(zhì)從高速電主軸的一端到另一端，對機(jī)體冷卻后再噴射出對工件進(jìn)行冷卻，可充分利用冷卻介質(zhì)的冷量，有利于節(jié)省能源。
[0011]在一些實施方式中，具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸還包括拉刀機(jī)構(gòu)和打刀氣缸、拉刀機(jī)構(gòu)穿過轉(zhuǎn)子軸芯中心與彈性夾頭連接，打刀氣缸固定安裝于機(jī)體外，打刀氣缸與拉刀機(jī)構(gòu)連接并帶動拉刀機(jī)構(gòu)沿轉(zhuǎn)子軸芯的軸向移動。由此，打刀氣缸與拉刀機(jī)構(gòu)可拉緊彈性夾頭以便夾緊工件。
[0012]在一些實施方式中，具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸還包定子線圈，定子線圈固定于機(jī)體內(nèi)，定子線圈與轉(zhuǎn)子軸芯耦合。由此，定子線圈與轉(zhuǎn)子軸芯耦合可實現(xiàn)轉(zhuǎn)子軸芯高速轉(zhuǎn)動。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型一實施方式的具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為圖1所示具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸的噴射機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為圖1所示具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸的A部位的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為圖1所示具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸的A部位另一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0018]圖1和圖2示意性地顯示了根據(jù)本實用新型的一種實施方式的具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸。
[0019]參照圖1，具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸包括轉(zhuǎn)子軸芯1、彈性夾頭2、機(jī)體3、噴射機(jī)構(gòu)4、前端蓋5、后端蓋6、拉刀機(jī)構(gòu)7、打刀氣缸8和定子線圈9。轉(zhuǎn)子軸芯I通過軸承套裝于機(jī)體3內(nèi)，彈性夾頭2位于機(jī)體3 —端，彈性夾頭2的一端套裝于轉(zhuǎn)子軸芯I內(nèi)并被轉(zhuǎn)子軸芯I帶動，彈性夾頭2的另一端伸出機(jī)體3外夾持住工件10。噴射機(jī)構(gòu)4固定安裝于機(jī)體3 —端并與彈性夾頭2相鄰，機(jī)體3內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)通道31，冷卻介質(zhì)通道31與噴射機(jī)構(gòu)4連通。
[0020]前端蓋5和后端蓋6分別位于機(jī)體3兩端并與機(jī)體固定連接。前端蓋5的一側(cè)與機(jī)體3固定連接，前端蓋5的另一側(cè)與噴射機(jī)構(gòu)4固定連接。后端蓋6固定于機(jī)體3遠(yuǎn)離彈性夾頭2的一端，后端蓋6上開有冷卻介質(zhì)入口 61并開有通道62，冷卻介質(zhì)入口 61通過通道62與冷卻介質(zhì)通道31連通。
[0021]轉(zhuǎn)子軸芯I為中空結(jié)構(gòu)，拉刀機(jī)構(gòu)7穿過轉(zhuǎn)子軸芯I中心與彈性夾頭2的一端螺紋固定連接。打刀氣缸8固定安裝于機(jī)體3外，打刀氣缸8的自由端與拉刀機(jī)構(gòu)7連接并帶動拉刀機(jī)構(gòu)7沿轉(zhuǎn)子軸芯I的軸向移動。彈性夾頭2伸出機(jī)體3外的一端可設(shè)置成幾片分開的夾片合圍夾住工件，夾片的外側(cè)具有向外傾斜的成斜面，轉(zhuǎn)子軸芯I的內(nèi)側(cè)設(shè)有與斜面配合的錐形面。彈性夾頭2的彈性夾頭2夾持住工件10后，打刀氣缸8拉動拉刀機(jī)構(gòu)7并拉動彈性夾頭2向機(jī)體3內(nèi)收縮，轉(zhuǎn)子軸芯I內(nèi)的錐形面擠壓彈性夾頭2夾片外側(cè)的斜面可使彈性夾頭2夾緊工件10。
[0022]定子線圈9固定于機(jī)體3內(nèi)，定子線圈9套裝在轉(zhuǎn)子軸芯I外并與轉(zhuǎn)子軸芯I耦合，給定子線圈9通電即可使轉(zhuǎn)子軸芯I高速旋轉(zhuǎn)。
[0023]實施例1
[0024]參照圖3，噴射機(jī)構(gòu)4為環(huán)形并套裝于彈性夾頭2外，噴射機(jī)構(gòu)4內(nèi)開有環(huán)形水道42，環(huán)形水道42與機(jī)體3內(nèi)的冷卻介質(zhì)通道31連通。噴射機(jī)構(gòu)4上開設(shè)有與環(huán)形水道42連通的噴射口 41，噴射口 41環(huán)形分布環(huán)繞在彈性夾頭2周圍，使噴射的冷卻介質(zhì)可在工件10的周向均勻分布。噴射口 41傾斜設(shè)置使噴射出的冷卻介質(zhì)可到達(dá)工件。噴射口 41可設(shè)為9個，9個噴射口 41以三個為一組形成三個層次的噴射角度，相鄰噴射口 41的噴射角度不同。噴射的冷卻介質(zhì)可達(dá)到工件徑向方向的三個不同位置，使冷卻介質(zhì)可在工件10的徑向位置均勻分布。
[0025]實施例2
[0026]參照圖4，在實施例1的基礎(chǔ)上，噴射口 41的外側(cè)連接有萬向噴頭43，噴射口 41與萬向噴頭43連通。萬向噴頭43可任意改變噴射角度，操作方便，適應(yīng)性強(qiáng)。
[0027]以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸，其特征在于:包括轉(zhuǎn)子軸芯(I)、彈性夾頭(2)、機(jī)體(3)和噴射機(jī)構(gòu)(4)，所述轉(zhuǎn)子軸芯⑴套裝于機(jī)體(3)內(nèi)，所述彈性夾頭(2)位于機(jī)體(3)一端，所述彈性夾頭(2)的一端套裝于轉(zhuǎn)子軸芯(I)內(nèi)并被轉(zhuǎn)子軸芯(I)帶動，所述噴射機(jī)構(gòu)(4)固定安裝于機(jī)體(3) —端并與彈性夾頭(2)相鄰，所述機(jī)體(3)內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)通道(31)，所述冷卻介質(zhì)通道(31)與噴射機(jī)構(gòu)(4)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸，其特征在于:所述噴射機(jī)構(gòu)(4)套裝于彈性夾頭(2)外，所述噴射機(jī)構(gòu)(4)上設(shè)有環(huán)形分布的噴射口(41)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸，其特征在于:所述噴射口(41)為9個，所述9個噴射口(41)以三個為一組形成三個層次的噴射角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸，其特征在于:所述噴射口(41)外側(cè)連接有萬向噴頭(43)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸，其特征在于:還包括前端蓋(5)，所述前端蓋(5)的一側(cè)與機(jī)體(3)固定連接，所述前端蓋(5)的另一側(cè)與噴射機(jī)構(gòu)(4)固定連接，所述前端蓋(5)設(shè)有通孔(51)，所述通孔(51)連通冷卻介質(zhì)通道(31)和噴射機(jī)構(gòu)⑷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸，其特征在于:還包括后端蓋(6)，所述后端蓋(6)固定于機(jī)體(3)遠(yuǎn)離彈性夾頭(2)的一端，所述后端蓋(6)上設(shè)有冷卻介質(zhì)入口(61)，所述冷卻介質(zhì)入口(61)與冷卻介質(zhì)通道(31)連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸，其特征在于:還包括拉刀機(jī)構(gòu)(7)和打刀氣缸(8)、所述拉刀機(jī)構(gòu)(7)穿過轉(zhuǎn)子軸芯(I)中心與彈性夾頭(2)連接，所述打刀氣缸(8)固定安裝于機(jī)體(3)外，所述打刀氣缸(8)與拉刀機(jī)構(gòu)(7)連接并帶動拉刀機(jī)構(gòu)⑵沿轉(zhuǎn)子軸芯⑴的軸向移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸，其特征在于:還包定子線圈(9)，所述定子線圈(9)固定于機(jī)體(3)內(nèi)，所述定子線圈(9)與轉(zhuǎn)子軸芯⑴耦合。
【專利摘要】本實用新型公開了具有冷卻結(jié)構(gòu)的高速電主軸，包括轉(zhuǎn)子軸芯、彈性夾頭、機(jī)體和噴射機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)子軸芯套裝于機(jī)體內(nèi)，彈性夾頭位于機(jī)體一端，彈性夾頭的一端套裝于轉(zhuǎn)子軸芯內(nèi)并被轉(zhuǎn)子軸芯帶動，噴射機(jī)構(gòu)固定安裝于機(jī)體一端并與彈性夾頭相鄰，機(jī)體內(nèi)設(shè)有冷卻介質(zhì)通道，冷卻介質(zhì)通道與噴射機(jī)構(gòu)連通。冷卻介質(zhì)通過機(jī)體內(nèi)的冷卻介質(zhì)通道輸送到噴射機(jī)構(gòu)，由噴射機(jī)構(gòu)噴射到被彈性夾頭夾持的工件上，實現(xiàn)快速冷卻工件的目的，同時由于冷卻結(jié)構(gòu)為高速電主軸自帶結(jié)構(gòu)，避免了外部噴射的冷卻液難以進(jìn)入加工區(qū)域的情況冷，另外，卻介質(zhì)通道設(shè)置在機(jī)體內(nèi)，在對工件進(jìn)行冷卻的同時可對機(jī)體進(jìn)行冷卻，使用方便且冷卻效果好。
【IPC分類】B23B19-02, B23Q11-10
【公開號】CN204396896
【申請?zhí)枴緾N201520012989
【發(fā)明人】肖衍盛
【申請人】肖衍盛, 陳昌永, 陳國勇
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年1月8日