一种机床主轴的冷却结构制造技术

一种机床主轴的冷却结构，包括主轴、以及位于主轴内与主轴同轴设置的抓刀轴，所述主轴外侧固定套有与其同轴的壳体，抓刀轴的中心设有沿其轴向延伸的轴向孔，抓刀轴的第一端固定连接有接头连通至所述轴向孔，抓刀轴上还设有沿其径向延伸的径向通孔，所述主轴上设有沿其径向延伸的径向孔，所述主轴内还设有一端连通至所述径向孔另一端连通至主轴与刀具接触的端面的内孔，所述抓刀轴在进行换刀动作时沿主轴的轴向移动使得所述径向通孔与所述径向孔相连通，所述主轴在工作时所述径向通孔与径向孔相互隔离。该机床主轴的冷却结构，有效延长了主轴的使用寿命，使得主轴工作稳定，加工精度高。并且提高了刀柄安装精度，在自动换刀时，方便换刀。

【技术实现步骤摘要】
一种机床主轴的冷却结构
本专利技术涉及一种机床主轴的冷却结构。
技术介绍
机床加工工件时，主轴高速旋转，主轴、抓刀轴、抓刀爪和拉杆螺栓等部件都会产生大量的热，若无法快速散掉，会导致机床主轴寿命缩短。同时机床主轴高温后容易出现工作不稳定的情况，导致加工工件精度降低；刀柄与主轴连接位置容易积切屑，不及时清洗会影响自动换刀以及加工精度。目前国内加工中机械主轴的冷却系统，通常采用主轴中通空气冷却和主轴内部循环水冷却方式。空气冷却与水冷却相比，其冷却设备庞大，空气冷却只适用于中、低温冷却对象，对于转速要求较高的主轴难以达到冷却效果。水冷却的方式主要靠冷却液的循环流动，但是冷却油路开在轴承外圈，冷却液一般无法冷却轴承内部，容易造成外冷内热的情况。另外，利用压缩空气的常用主轴清洗方式，当机械手把刀杆从主轴中拔出后，压缩空气通过活塞和拉杆的中孔，把主轴锥孔吹干净。这种清洁方式容易在刀柄尾部留下残余切屑，也不利于主轴锥孔周边部分的清洁，使刀柄安装误差增大。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种既能使主轴快速冷却降温又能实现主轴的清洗的冷却结构。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种机床主轴的冷却结构，包括主轴、以及位于主轴内与主轴同轴设置的抓刀轴，所述主轴外侧固定套有与其同轴的壳体，其特征在于：所述抓刀轴的中心设有沿其轴向延伸的轴向孔，所述抓刀轴的第一端固定连接有接头连通至所述轴向孔，所述抓刀轴上还设有沿其径向延伸的径向通孔，所述径向通孔的一端连通至所述轴向孔，另一端连通至抓刀轴的外周面，所述主轴上设有沿其径向延伸的径向孔，所述径向孔的一端连通至主轴内的中心孔另一端封闭，所述主轴内还设有一端连通至所述径向孔另一端连通至主轴与刀具接触的端面的内孔，所述抓刀轴在进行换刀动作时沿主轴的轴向移动使得所述径向通孔与所述径向孔相连通，所述主轴在工作时所述径向通孔与径向孔相互隔离。为了使水的流动更加有导向性并且贯通主轴内部的孔，所述主轴内设有沿主轴的轴向延伸的斜孔，所述斜孔一端连通至所述径向孔，另一端封闭，所述内孔的一端通过所述斜孔与径向孔连通。所述径向通孔设于所述抓刀轴的外周面与主轴的内周面相贴紧的位置上，所述径向孔设于所述主轴的内周面与抓刀轴的外周面之间具有间隙的位置上。为了使抓刀轴内的水能够顺利进入径向通孔，所述抓刀轴的轴向孔为一阶梯孔，其第一端侧的内径较大，第二端侧的内径较小。优选地，所述壳体的第一端固定有气缸，所述抓刀轴的第一端与所述气缸的活塞相对设置，所述抓刀轴的第二端与主轴之间套有抓刀爪，所述气缸驱动所述抓刀轴沿所述主轴的轴向运动，进而驱动所述抓刀爪向抓刀轴的径向外侧散开或者向抓刀轴的径向内侧收拢，所述抓刀轴的第一端上固定套有一感应环，所述感应环随着抓刀轴的运动同样沿主轴轴向运动，所述壳体上设置有传感器，所述传感器与感应环相互作用进而使得传感器传出抓刀轴的位置信号。优选地，所述抓刀轴的中部外侧套有一弹簧，所述弹簧的一端抵于所述主轴的内侧表面上，另一端抵于所述感应环上，所述弹簧使得所述抓刀轴具有始终向其第一端侧运动进而张开抓刀爪的趋势。优选地，所述抓刀轴的第二端端部上固定连接有拉杆螺栓，所述抓刀爪的内侧端位于主轴的内表面上的凹槽内并且可在该凹槽内转动，所述抓刀轴的第二端上位于所述抓刀爪的内侧还依次套有卡座和衬垫，所述卡座和所述抓刀爪的内侧端相配合，并且所述抓刀轴的第二端相对于该卡座和衬垫的内侧设有沿其径向向外突出的凸圈，所述拉杆螺栓以及所述凸圈在抓刀轴沿其自身轴向运动时驱动所述抓刀爪的张开和收拢。优选地，所述气缸包括与壳体的第一端固定连接的缸体以及封住缸体一端的端盖，所述活塞位于缸体内并且沿缸体的轴向运动伸出于缸体的另一端。优选地，所述抓刀轴上设有至少两个径向通孔，所述主轴上设有四个径向孔，所述径向孔沿主轴的周向均匀分布。与现有技术相比，本专利技术的优点在于该机床主轴的冷却结构，通过冷却液的流动将主轴内部产生的热量带走，使主轴温度降低，使其在较低温度的环境下工作有效延长了其使用寿命，并且工作稳定，加工精度高，有效提高了其所加工的工件的精度。并且通过在刀柄和主轴接触面开设出水孔，对接触面进行清洗，提高刀柄安装精度，另一个方面，清水对刀柄产生冲力，在自动换刀时，方便换刀。附图说明图1为本专利技术实施例的机床主轴的立体示意图。图2为沿图1中A-A线的剖视图。图3为图2中的部分放大图(省略壳体)。图4为本专利技术实施例的机床主轴的部分放大图(省略主轴以及壳体)。具体实施方式以下结合附图实施例对本专利技术作进一步详细描述。本专利技术实施例的机床主轴的冷却结构，如图1-4所示，包括主轴1，以及位于主轴1内同轴设置的抓刀轴2，所述主轴1的外侧固定套有与其同轴的壳体3。主轴1和壳体3之间还设有衬套10。所述抓刀轴2的中心设有沿其轴向延伸的轴向孔25。所述壳体3的第一端固定有一抓刀和松刀的气缸4，该气缸4的轴向与壳体3同向设置，并且包括位于外侧的缸体41和封住缸体41一端的端盖42，以及位于缸体41内相对于缸体41的轴向运动伸出于缸体41的另一端的活塞43。所述活塞43与抓刀轴2的第一端21固定连接，因此，活塞43的运动可带动抓刀轴2沿主轴1以及壳体3的轴向运动。该抓刀轴2的第一端21端部上套有一接头20。该主轴1的第一端通过联轴器5连接至外部带动主轴1转动的电机。该接头20位于联轴器5内并且连通至所述抓刀轴2内的轴向孔25。该壳体3的第一端、主轴1的第一端和抓刀轴2的第一端21同侧设置，壳体3的第二端、主轴1的第二端和抓刀轴2的第二端同侧设置。所述主轴1的第二端伸出位于壳体3的第二端外侧，并且其内的抓刀轴2的第二端22上与所述主轴1之间套有抓刀爪6，抓刀轴2的第二端22端部上固定连接有拉杆螺栓61，该拉杆螺栓61与抓刀轴2固定，并且位于抓刀爪6的径向内侧，该抓刀爪6可随着抓刀轴2沿主轴1的轴向运动，向抓刀轴2的径向外侧散开或者向径向内侧收拢。该抓刀爪6为沿抓刀轴2的周向均匀分布设有多个，并且其内侧端位于主轴1的内表面上沿主轴1的径向延伸的凹槽12内，所述抓刀爪6的内侧端可在该凹槽12内摆动，外侧端向外伸出于抓刀轴2和主轴1的第二端。该抓刀轴2位于抓刀爪6内侧的部位上还依次套有卡座7和衬垫71，该卡座7和衬垫71与抓刀爪6相配合，并且该抓刀轴2的外周面上设有与该衬垫71相匹配的径向向外突出的凸圈23，所述凸圈23相对于卡座7和衬垫71位于抓刀轴2轴向的内侧，随着抓刀轴2沿主轴1的轴向从第一端向第二端的运动，该凸圈23与衬垫71相配合，进而推动抓刀爪6的在凹槽12内的转动，进而驱动抓刀爪6向抓刀轴2的径向内侧收拢，而当抓刀轴2从第二端向第一端运动时，该拉杆螺栓61与抓刀爪6相作用，使得该抓刀爪6向抓刀轴2的径向外侧张开，进而卡紧位于抓刀爪6外侧的刀具，这样实现抓刀爪6的开合进而进行抓刀和松刀动作。优选地，如图4所示，所述拉杆螺栓61的内侧端上设有一沿其径向向内倾斜的斜面62，抓刀爪6的内侧端与该拉杆螺栓61相对的面上设有与该斜面62相匹配的第一倾斜面601，因此，拉杆螺栓61随着抓刀轴2从抓刀轴2的第二端向第一端运动时，由于斜面62和第一倾斜面601的配合，使得抓刀爪6沿抓刀轴2的径向向外张开。所述卡座7向着所述抓刀爪6的端面上设有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床主轴的冷却结构，包括主轴(1)、以及位于主轴(1)内与主轴(1)同轴设置的抓刀轴(2)，所述主轴(1)外侧固定套有与其同轴的壳体(3)，其特征在于：所述抓刀轴(2)的中心设有沿其轴向延伸的轴向孔(25)，所述抓刀轴(2)的第一端固定连接有接头(20)连通至所述轴向孔(25)，所述抓刀轴(2)上还设有沿其径向延伸的径向通孔(26)，所述径向通孔(26)的一端连通至所述轴向孔(25)，另一端连通至抓刀轴(2)的外周面，所述主轴(1)上设有沿其径向延伸的径向孔(15)，所述径向孔(15)的一端连通至主轴(1)内的中心孔另一端封闭，所述主轴(1)内还设有一端连通至所述径向孔(15)另一端连通至主轴(1)与刀具接触的端面的内孔(17)，所述抓刀轴(2)在进行换刀动作时沿主轴(1)的轴向移动使得所述径向通孔(26)与所述径向孔(15)相连通，所述主轴(1)在工作时所述径向通孔(26)与径向孔(15)相互隔离。

【技术特征摘要】
1.一种机床主轴的冷却结构，包括主轴(1)、以及位于主轴(1)内与主轴(1)同轴设置的抓刀轴(2)，所述主轴(1)外侧固定套有与其同轴的壳体(3)，其特征在于：所述抓刀轴(2)的中心设有沿其轴向延伸的轴向孔(25)，所述抓刀轴(2)的第一端固定连接有接头(20)连通至所述轴向孔(25)，所述抓刀轴(2)上还设有沿其径向延伸的径向通孔(26)，所述径向通孔(26)的一端连通至所述轴向孔(25)，另一端连通至抓刀轴(2)的外周面，所述主轴(1)上设有沿其径向延伸的径向孔(15)，所述径向孔(15)的一端连通至主轴(1)内的中心孔另一端封闭，所述主轴(1)内还设有一端连通至所述径向孔(15)另一端连通至主轴(1)与刀具接触的端面的内孔(17)，所述抓刀轴(2)在进行换刀动作时沿主轴(1)的轴向移动使得所述径向通孔(26)与所述径向孔(15)相连通，所述主轴(1)在工作时所述径向通孔(26)与径向孔(15)相互隔离；所述主轴(1)内设有沿主轴(1)的轴向延伸的斜孔(16)，所述斜孔(16)一端连通至所述径向孔(15)，另一端连通至主轴与刀具接触的端部，并且该端通过螺孔封闭，所述内孔(17)的一端通过所述斜孔(16)与径向孔(15)连通；所述抓刀轴(2)上设有至少两个径向通孔(26)，所述主轴(1)上设有四个径向孔(15)，所述径向孔(15)沿主轴(1)的周向均匀分布。2.如权利要求1所述的机床主轴的冷却结构，其特征在于：所述径向通孔(26)设于所述抓刀轴(2)的外周面与主轴(1)的内周面相贴紧的位置上，所述径向孔(15)设于所述主轴(1)的内周面与抓刀轴(2)的外周面之间具有间隙(30)的位置上。3.如权利要求1所述的机床主轴的冷却结构，其特征在于：所述抓刀轴(2)的轴向孔(25)为一阶梯孔，其第一端侧的内径较大，第二端侧的内径较小。4.如权利要求1所述的机床主轴的冷却结构，其特征在于：所述壳体(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：林绿高，
申请(专利权)人：浙江畅尔智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33