机床主轴的冷却构造制造技术

本发明专利技术提供一种机床主轴的冷却构造，能够以简易的构造进行主轴和轴承的冷却。在该机床主轴的冷却构造中，在壳体(2)形成向主轴(1)供给冷却液的冷却液供给部(4)和从主轴(1)回收冷却液的冷却液回收部(5)，在主轴(1)内形成使冷却液从冷却液供给部(4)流到冷却液回收部(5)的冷却液流路。主轴(1)的冷却液流路具备：接收由冷却液供给部(4)供给的冷却液的液体接收部(7)；和从液体接收部(7)朝向主轴(1)的轴线方向形成的多条孔状流路(8)，液体接收部(7)是在主轴(1)的外周凹进设置的圆环状槽，并且孔状流路(8)朝向冷却液回收部(5)呈大致直线状且朝向主轴半径方向外侧倾斜形成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及由多个轴承支承成能够旋转的机床主轴的冷却构造，特别是涉及像加工中心那样高速旋转的主轴的冷却构造。
技术介绍
近些年，机床主轴的旋转、特别是加工中心主轴的旋转速度在提高。因此，轴承的发热量增大，对主轴和刀具的热稳定性等产生不良影响。在这样的背景下，为了提高刀具的热稳定性，且抑制由轴承的内外圈温度差导致的面压力的增加，需要从内圈侧和外圈侧这两侧冷却轴承，从而开发出了通过直接冷却主轴来冷却轴承的内圈侧，减小轴承的内外圈温度差的冷却构造。作为使冷却液流入主轴内的现有的冷却构造，存在着利用由主轴的旋转产生的离心力的构造。例如在专利文献1中，构成为在牵引杆(draw bar)的轴心形成冷却液供给用导管来输入冷却液，在对转子和轴心进行冷却后，回收冷却液。此外，在专利文献2中，形成为这样的构造从前轴承和转子的中间位置供给冷却油并形成朝向主轴外径侧的流路。另一方面，作为不利用离心力的技术，存在专利文献3的技术。该技术形成如下的流路来进行主轴轴承的内圈的冷却该流路从主轴外径侧朝向主轴内径侧，在轴承下方沿长度方向前进后，再朝向主轴外径侧。专利文献1 日本特公平7-106534号公报专利文献2 日本特开平7-9300号公报专利文献3 日本特开平9-317778然而，上述专利文献1的技术需要从主轴后端的直径较小的部分供给冷却液，冷却液供给部位存在制约。此外，由于流路延长至超过了必要长度，因此构成流路的部件数量也增多，也会引起不平衡因素的增多。此外，专利文献2的技术采用了用于从主轴的内径侧供给冷却液的喷嘴。因此，部件数量增加，导致了成本升高。此外，由于采用了喷嘴，因此无法使冷却液高效地流入主轴内，冷却效率差。进而，在专利文献3的技术中，由于冷却液仅在要冷却的部分流动，因此在成本和设计的自由度方面是有利的。然而，由于冷却液形成从主轴外径侧朝向内径侧的孔状流路， 因此在高速旋转时会作用有较大的离心力，要使冷却液流入需要施加较高的压力。因此，用于防止冷却液的泄漏的密封构造变得重要，并且形成为复杂的构造。
技术实现思路
因此，本专利技术鉴于这样的问题点，其目的在于提供一种机床主轴的冷却构造，能够以简易的结构进行主轴和轴承的冷却。为了解决上述课题，本专利技术第一方面为一种机床主轴的冷却构造，该机床主轴的冷却构造对主轴进行冷却，所述主轴经由多个轴承以能够旋转的方式组装于壳体，该机床主轴的冷却构造的特征在于，在与所述主轴的作为冷却对象的部位对应的所述壳体，形成3向所述主轴供给冷却液的冷却液供给部和从所述主轴回收冷却液的冷却液回收部，另一方面，在所述主轴形成从冷却液供给部到所述冷却液回收部的主轴内冷却液流路，所述主轴内冷却液流路具备接收由所述冷却液供给部供给的冷却液的液体接收部；和从所述液体接收部朝向所述主轴轴线方向形成的多条孔状流路，所述液体接收部是在所述主轴的外周凹进设置的圆环状槽。根据该结构，设于主轴外周的液体接收部为圆环状的槽，并从该槽朝向主轴轴线方向形成孔状流路，因此，在从外部向旋转中的主轴供给冷却液时，能够在离心力的影响小的状态下使冷却液到达孔状流路。由此，即使不向冷却液供给部施加大的供给压力，也能够使冷却液循环。此外，能够使冷却液仅流过要冷却的部位，能够以较短的流路构成，因此，减少了冷却液供给部和路径的构造上的制约，能够利用简易的结构进行必要的部位的冷却以冷却轴承。在第一方面记载的结构的基础上，本专利技术第二方面的特征在于，所述冷却液供给部具有多个冷却液供给孔，所述多个冷却液供给孔在末端具备供给口，该供给口向与所述圆环状槽对置的所述壳体的内侧部排出冷却液，并且所述冷却液供给孔构成为，从所述供给口朝向另一端向主轴旋转方向倾斜地形成。根据该结构，能够减小由主轴的旋转产生的离心力的影响，即使高速旋转也能够供给冷却液。在第一方面或第二方面记载的结构的基础上，本专利技术第三方面的特征在于，所述供给口以比所述圆环状槽的开口宽度小的口径形成，且位于所述圆环状槽的大致中央。根据该结构，能够从填充于圆环状槽的冷却液的离心力最小的中央部供给冷却液，能够将离心力的影响抑制到最小限度。在第一至第三方面的任意方面记载的结构的基础上，本专利技术第四方面的特征在于，在所述壳体的夹着所述圆环状槽的部位，呈环状地配置有空气密封单元，所述空气密封单元用于防止冷却液的泄漏。根据该结构，由于液体接收部为单纯的圆环构造，因此能够利用空气密封良好地进行密封，能够以廉价的构造进行冷却液的密封。根据本专利技术，使设于主轴外周的液体接收部形成为圆环状的槽，并从该槽朝向主轴轴线方向形成孔状流路，因此，在从外部向旋转中的主轴供给冷却液时，能够在离心力的影响小的状态下使冷却液到达孔状流路。由此，即使不向冷却液供给部施加大的供给压力， 也能够使冷却液循环，并减少冷却液供给部的构造上的制约，能够利用简易的结构对必要的部位进行冷却以冷却轴承。附图说明图1是示出本专利技术涉及的机床的主轴冷却构造的一个例子的剖视说明图。图2是示出冷却液供给周边部的结构的示意图。图3是示出圆环状槽与供给孔的关系的说明图。标号说明1 主轴；2 壳体；3(3a,3b)轴承；4 冷却液供给部；5 冷却液回收部；6 空气密封部(空气密封单元)；7 液体接收部；8 孔状流路(圆环状槽)；9 冷却液供给孔；9a 供给口 ；10 冷却液回收孔；11 流出孔。 具体实施例方式下面，基于附图详细地说明将本专利技术具体化而得到的实施方式。图1是示出本专利技术涉及的机床的主轴冷却构造的一个例子的剖视说明图，标号1为主轴，标号2为支承主轴 1的壳体，标号3为前侧的轴承(第一轴承3a、第二轴承北)，标号4为冷却液供给部，标号 5为冷却液回收部，标号6为用于防止冷却液泄漏的空气密封部，标号7为接收所供给的冷却液的液体接收部，标号8为配设于主轴1的冷却部的孔状流路。主轴1在末端具有用于装配工具的锥形孔la，并且主轴1经由前侧的第一和第二轴承3a、!3b和未图示的后侧轴承以能够旋转的方式支承于壳体2。液体接收部7形成于第二轴承北的后方，是截面形状为矩形且呈环状地周向设置的圆环状槽。孔状流路8呈直线状地从液体接收部7的壁面形成至第一轴承3a的前方的部位。 另外，孔状流路8形成为随着向前方前进而向主轴1的径向外侧倾斜。该孔状流路8在主轴1的靠近表面的部位形成有多个。并且，孔状流路8的末端与流出孔11连结，冷却液从该流出孔11输送至冷却液回收部5，所述流出孔11贯穿设置于与形成于壳体2的冷却液回收部5对置的主轴1的侧面。冷却液供给部4具备冷却液供给孔9，该冷却液供给孔9将由未图示的冷却液供给源供给的冷却液供给至液体接收部7。图2示出了表示冷却液供给孔9的结构的示意图。如该图2所示，冷却液供给孔9从壳体2的侧面朝向液体接收部7形成，但并不是放射状(主轴的半径方向)，而是从与液体接收部7对置的供给口 9a朝向壳体2的侧面向主轴1的旋转方向倾斜地形成。另外，冷却液供给孔9以适当间隔在壳体2周围形成有多个。这样，通过使冷却液供给孔9向主轴1的旋转方向倾斜地形成，能够减小由主轴1 的旋转产生的离心力的影响，即使主轴1高速旋转也能够克服离心力来供给冷却液。另一方面，液体接收部7的圆环状槽以比冷却液供给孔9的供给口 9a宽的宽度形成，并且以使供给口 9a位于液体接收部7的开口部本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种机床主轴的冷却构造，该机床主轴的冷却构造对主轴进行冷却，所述主轴经由多个轴承以能够旋转的方式组装于壳体，该机床主轴的冷却构造的特征在于，在与所述主轴的作为冷却对象的部位对应的所述壳体，形成向所述主轴供给冷却液的冷却液供给部和从所述主轴回收冷却液的冷却液回收部，另一方面，在所述主轴形成从冷却液供给部到所述冷却液回收部的主轴内冷却液流路，所述主轴内冷却液流路具备：接收由所述冷却液供给部供给的冷却液的液体接收部；和从所述液体接收部朝向所述主轴轴线方向形成的多条孔状流路，所述液体接收部是在所述主轴的外周凹进设置的圆环状槽。

【技术特征摘要】
2010.05.17 JP 2010-1134561.一种机床主轴的冷却构造，该机床主轴的冷却构造对主轴进行冷却，所述主轴经由多个轴承以能够旋转的方式组装于壳体，该机床主轴的冷却构造的特征在于，在与所述主轴的作为冷却对象的部位对应的所述壳体，形成向所述主轴供给冷却液的冷却液供给部和从所述主轴回收冷却液的冷却液回收部，另一方面，在所述主轴形成从冷却液供给部到所述冷却液回收部的主轴内冷却液流路，所述主轴内冷却液流路具备接收由所述冷却液供给部供给的冷却液的液体接收部； 和从所述液体接收部朝向所述主轴轴线方向形成的多条孔状流路，所述液体接收部是在所述主轴的外周凹进设置的圆环状槽。2.根据权利要求1所述的机床主轴的冷却构造，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：森村章一，
申请(专利权)人：大隈株式会社，
类型：发明
国别省市：JP