CN104174919B - 数控机床高效内冷却旋转接头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种数控机床高效内冷却旋转接头，包括刀具接柄，所述刀具接柄一端与铣刀连接，另一端与主刀柄连接，刀具接柄外套接有旋转接头外壳，旋转接头外壳的两端使用端盖密封，所述旋转接头外壳中部，沿径向连接有管道接头，管道接头通过通道与刀具接柄1中部轴向孔道相通。本发明具有冲击小、结构紧凑、严格密封、高效冷却等优点。
Description
技术领域
本发明涉及数控机床工程领域，特别涉及可应用于可转位面铣刀的高效内冷却系统的一种数控机床高效内冷却旋转接头。
背景技术
目前，在高性能材料的高效切削等领域，切削过程产生大量的热量。高效的冷却系统不仅可以降低刀具的温度、而且可以减少刀具的磨损等。因此，数控机床的高效冷却装置具有广阔的应用前景。
对于铣削加工，采用外部冷却方式一般不能达到预期的效果；内冷装置可以将冷却液直接喷射在刀片的切削区域，有效的降低刀具的温度。但目前，数控机床内冷却的实现有两种方式，一种是数控机床主轴本身设计有内冷却系统，且要求所使用的刀具具有与内冷却相配的结构。第二种是带有冷却液通道的专用刀柄，同样要求所使用的刀具具有与内冷却相配的结构。因此，针对目前普遍应用的无内冷却系统的数控机床及通用刀柄，研制出一种性能稳定、结构紧凑的高效冷却接头已成为提高一般数控机床加工性能的亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种数控机床高效内冷却旋转接头。通过机床外部的旋转接头可以将冷却液有效的送入内冷装置，达到期望的冷却效果。
为达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种数控机床高效内冷却旋转接头，包括刀具接柄，所述刀具接柄一端与铣刀连接，另一端与主刀柄连接，刀具接柄外套接有旋转接头外壳，旋转接头外壳的两端使用端盖密封，所述旋转接头外壳中部，沿径向连接有管道接头，管道接头通过通道与刀具接柄中部轴向孔道相通。
进一步的，所述管道接头和旋转接头外壳通过螺纹连接、管道接头设有内孔、轴承装配在刀具接柄上、轴承内圈依靠刀具接柄的轴肩定位、轴承外圈分别与旋转接头外壳的内壁和挡油环配合，旋转接头外壳的两端使用端盖将轴承密封，端盖与旋转接头外壳由紧定螺钉固定。
进一步的，所述铣刀安装在刀具接柄头端侧部，刀具接柄和铣刀依靠铣刀内孔和端面定位、通过键连接，由沉头螺钉将刀具接柄和键固定，刀具接柄和主刀柄依靠刀具接柄的内孔和端面定位、通过键连接；刀具接柄轴向孔道内设置有安装螺钉，轴向孔道与安装螺钉间留有空隙，引导槽装置位于刀具接柄连接铣刀的端面轴向孔道四周，安装螺钉依次将引导槽装置、铣刀、刀具接柄和主刀柄进行安装固定，其中安装螺钉与刀具接柄和主刀柄通过螺纹连接，管道接头、刀具接柄、安装螺钉、引导槽装置内部相连通的孔道共同构成所述数控机床旋转接头的内冷却通道。
进一步的，所述刀具接柄的内冷却通道，径向方向设有个均布的冷却液通道、并开有环形槽和密封槽，靠近环形槽处使用开口环密封、其余密封槽处使用吸油纸密封，冷却液通过管道接头进入环形槽，环形槽内的冷液再经过个均布的冷却液通道进入刀具接柄的内部。
进一步的，所述轴承、开口环、吸油纸在旋转接头外壳内相对于管道接头呈由端部向中部对称排布，且靠近铣刀的轴承使用挡油环严格密封。
进一步的，所述安装螺钉与刀具接柄间的空隙，一端与刀具接柄的个均布冷却液通道相通、另一端与冷却液引导槽装置的引导槽相通。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
1.冲击小：本发明采用内部冷却的方式，避免了外部冷时高压冷却液冲击铣刀；且内部冷却通道均是对称分布，刀柄的振动小。
2.结构紧凑：本发明中的旋转接头采用轴承实现了旋转接头的外壳和刀具接柄的联接；采用定位孔和键实现了刀具接柄和主刀柄、铣刀的定位，安装螺钉联接了铣刀、刀具接柄和主刀柄。总之，组件少、结构紧凑。
3.严格密封：本发明采用开口环、吸油纸、挡油环对球轴承就行严格密封，开口环可以阻挡高压冷却液、吸油纸吸收少量透过开口环的冷却液、挡油环严格控制微量冷却液渗入轴承。
4.高效冷却：本发明使用冷却液由管道接头依次进入刀具接柄和安装螺钉的间隙内冷通道，然后由引导槽直接且连续地喷射于
刀片的切削区域附近，冷却时间长、效果好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的左视图；
其中：1-刀具接柄，2-轴承，3-管道接头，4-旋转接头外壳，5-开口环，6-吸油纸，7-挡油环，8-紧定螺钉，9-端盖，10-沉头螺钉，11-键，12-面铣刀，13-引导槽装置，14-安装螺钉，15-主刀柄。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明方案做进一步详细描述，
如图1、2、3所示，一种数控机床高效内冷却旋转接头，包括刀具接柄1，所述刀具接柄1一端与铣刀12连接，另一端与主刀柄15连接，刀具接柄1外套接有旋转接头外壳4，旋转接头外壳4的两端使用端盖9密封，所述旋转接头外壳4中部，沿径向连接有管道接头3，管道接头3通过通道与刀具接柄1中部轴向孔道相通。
进一步的，所述管道接头3和旋转接头外壳4通过螺纹连接、管道接头3设有内孔、轴承2装配在刀具接柄1上、轴承2内圈依靠刀具接柄1的轴肩定位、轴承外圈分别与旋转接头外壳4的内壁和挡油环7配合，旋转接头外壳4的两端使用端盖9将轴承密封，端盖9与旋转接头外壳4由紧定螺钉8固定。
进一步的，所述铣刀12安装在刀具接柄1头端侧部，刀具接柄1和铣刀12依靠铣刀内孔和端面定位、通过键11连接，由沉头螺钉10将刀具接柄1和键11固定，刀具接柄1和主刀柄15依靠刀具接柄的内孔和端面定位、通过键连接；刀具接柄1轴向孔道内设置有安装螺钉14，轴向孔道与安装螺钉14间留有空隙，引导槽装置13位于刀具接柄1连接铣刀12的端面轴向孔道四周，安装螺钉14依次将引导槽装置13、铣刀12、刀具接柄1和主刀柄15进行安装固定，其中安装螺钉14与刀具接柄1和主刀柄15通过螺纹连接，管道接头3、刀具接柄1、安装螺钉14、引导槽装置13内部相连通的孔道共同构成所述数控机床旋转接头的内冷却通道。
进一步的，所述刀具接柄1的内冷却通道，径向方向设有4个均布的冷却液通道、并开有环形槽和密封槽，靠近环形槽处使用开口环5密封、其余密封槽处使用吸油纸6密封，冷却液通过管道接头3进入环形槽，环形槽内的冷液再经过4个均布的冷却液通道进入刀具接柄1的内部。
进一步的，所述轴承2、开口环5、吸油纸6在旋转接头外壳4内相对于管道接头3呈由端部向中部对称排布，且靠近铣刀12的轴承2使用挡油环7严格密封。
进一步的，所述安装螺钉14与刀具接柄1间的空隙，一端与刀具接柄1的4个均布冷却液通道相通、另一端与冷却液引导槽装置13的引导槽相通。
本发明的工作原理为：
在主轴的高速旋转作用下，高压冷却液通过旋转接头外壳4上的入口管道接头3进入刀具接柄1的环形槽，然后通过刀具接柄1上的径向冷却液通道和安装螺钉14外圆与刀具接柄1内孔间隙的冷却液通道进入冷却液引导槽装置13上的引导槽；通过引导槽的冷却液直接喷射在刀片的切削区域附近，起到高效冷却的作用。本发明装置可应用于可转位面铣刀的内冷却系统，轴承2内圈依靠刀具接柄1的轴肩定位，轴承2外圈依靠端盖9密封、并分别与旋转接头外壳4的内壁和挡油环7配合，以此实现主轴高速旋转时管道接头3位置固定不变。冷却液通过管道接头3首先进入刀具接柄1的环形槽，然后通过刀具接柄1的径向内冷却通道进入刀具的内冷却系统。本发明具有冲击小、结构紧凑、严格密封、高效冷却等优点。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种数控机床高效内冷却旋转接头，包括刀具接柄(1)，所述刀具接柄(1)一端与铣刀(12)连接，另一端与主刀柄(15)连接，刀具接柄(1)外套接有旋转接头外壳(4)，旋转接头外壳(4)的两端使用端盖(9)密封，所述旋转接头外壳(4)中部，沿径向连接有管道接头(3)，管道接头(3)通过通道与刀具接柄(1)中部轴向孔道相通；
所述管道接头(3)和旋转接头外壳(4)通过螺纹连接、管道接头(3)设有内孔、轴承(2)装配在刀具接柄(1)上、轴承(2)内圈依靠刀具接柄(1)的轴肩定位、轴承外圈分别与旋转接头外壳(4)的内壁和挡油环(7)配合，旋转接头外壳(4)的两端使用端盖(9)将轴承密封,端盖(9)与旋转接头外壳(4)由紧定螺钉(8)固定；
其特征在于，所述铣刀(12)安装在刀具接柄(1)头端侧部，刀具接柄(1)和铣刀(12)依靠铣刀内孔和端面定位、通过键(11)连接，由沉头螺钉(10)将刀具接柄(1)和键(11)固定，刀具接柄(1)和主刀柄(15)依靠刀具接柄的内孔和端面定位、通过键连接；刀具接柄(1)轴向孔道内设置有安装螺钉(14)，轴向孔道与安装螺钉(14)间留有空隙，引导槽装置(13)位于刀具接柄(1)连接铣刀(12)的端面轴向孔道四周，安装螺钉(14)依次将引导槽装置(13)、铣刀(12)、刀具接柄(1)和主刀柄(15)进行安装固定，其中安装螺钉(14)与刀具接柄(1)和主刀柄(15)通过螺纹连接，管道接头(3)、刀具接柄(1)、安装螺钉(14)、引导槽装置(13)内部相连通的孔道共同构成所述数控机床旋转接头的内冷却通道。
2.根据权利要求1所述的数控机床高效内冷却旋转接头，其特征在于，所述刀具接柄(1)的内冷却通道，径向方向设有4个均布的冷却液通道、并开有环形槽和密封槽，靠近环形槽处使用开口环(5)密封、其余密封槽处使用吸油纸(6)密封，冷却液通过管道接头(3)进入环形槽，环形槽内的冷液再经过4个均布的冷却液通道进入刀具接柄(1)的内部。
3.根据权利要求2所述的数控机床高效内冷却旋转接头，其特征在于，所述轴承(2)、开口环(5)、吸油纸(6)在旋转接头外壳(4)内相对于管道接头(3)呈由端部向中部对称排布，且靠近铣刀(12)的轴承(2)使用挡油环(7)严格密封。
4.按权利要求2所述的数控机床高效内冷却旋转接头，其特征在于、所述安装螺钉(14)与刀具接柄(1)间的空隙，一端与刀具接柄(1)的4个均布冷却液通道相通、另一端与冷却液引导槽装置(13)的引导槽相通。
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