CN112775713B - 一种附件头主轴中心出水结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种附件头主轴中心出水结构，包括旋转接头、尾端盖和防水盖，尾端盖固定在后端盖的后端，旋转接头包括外壳、旋转轴、驱动柄和尖嘴，驱动柄为扁平状，外壳固定在尾端盖上，防水盖固定在拉杆的后端，拉杆的后端设有尾端孔，尖嘴穿过方孔伸入尾端孔内，尖嘴与尾端孔之间具有环形间隙，尖嘴的外侧安装有若干O型密封圈，旋转轴、驱动柄、尖嘴及拉杆同轴设置。该中心出水结构可降低旋转接头与拉杆的同轴度要求，对加工和装配精度要求低，同时可提高旋转接头与拉杆装配的可靠性，延长旋转接头的使用寿命，同时，本发明附件头主轴中心出水结构采用三层排水机构，便于操作人员及时发现和排除主轴尾端的漏水异常，避免安全隐患。

Description

一种附件头主轴中心出水结构

技术领域

本发明涉及一种数控加工中心配件，具体是一种附件头主轴中心出水结构。

背景技术

附件头是数控加工中心的常用配置，附件头配置中心出水功能后，其主轴尾端的中心出水结构设计通常将旋转接头螺纹连接在拉杆上，旋转接头的尾端装在后端盖内，通过旋转接头壳体后端的密封圈密封，在附件头打刀抓刀时，旋转接头随拉杆一起往复运动。此种主轴尾端结构设计的不足是：1）旋转接头通过螺纹连接在拉杆上，对旋转接头与拉杆安装面的垂直度以及旋转接头与拉杆的同轴度要求高，若加工和装配稍有缺陷则会导致旋转接头损坏；2）旋转接头随拉杆在打刀/松刀时一起往复动作，对旋转接头的可靠性造成较大影响；3）旋转接头没有卸水孔，可靠性低，一旦漏水，会导致主轴部件过水，给机床使用带来隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种附件头主轴中心出水结构，该中心出水结构对旋转接头与拉杆的同轴度及加工和装配精度要求低，可提高旋转接头与拉杆装配的可靠性，延长旋转接头的使用寿命，同时，该中心出水结构采用三层排水机构，便于操作人员及时发现和排除主轴尾端的漏水异常，避免安全隐患。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种附件头主轴中心出水结构，附件头主轴的前端和后端分别安装有前轴承和后轴承，所述的前轴承和所述的后轴承分别安装在前轴承座和后轴承座内，所述的附件头主轴、前轴承座和后轴承座分别安装在主轴箱内，所述的后轴承座的后端固定有后端盖，所述的附件头主轴内安装有拉杆和打刀机构，该中心出水结构包括旋转接头、尾端盖和防水盖，所述的尾端盖固定在所述的后端盖的后端，所述的后端盖的中部开设有限位孔，所述的防水盖可动安装于所述的限位孔，所述的防水盖的中部开设有方孔，所述的尾端盖与所述的防水盖围成一腔体，所述的腔体的内径与所述的限位孔的孔径相适配，所述的旋转接头设置在所述的腔体内，所述的旋转接头包括外壳、旋转轴、驱动柄和尖嘴，所述的外壳固定在所述的尾端盖上，所述的旋转轴直立安装在所述的外壳的前部，所述的旋转轴的外侧安装有深沟球轴承，所述的驱动柄固定在所述的旋转轴的前端，所述的尖嘴固定在所述的驱动柄的前端，所述的驱动柄为与所述的方孔相适配的扁平状，所述的驱动柄插设于所述的方孔，所述的防水盖固定在所述的拉杆的后端，所述的拉杆的后端设有尾端孔，所述的尖嘴穿过所述的方孔伸入所述的尾端孔内，所述的尖嘴与所述的尾端孔之间具有环形间隙，所述的尖嘴的外侧安装有若干O型密封圈，所述的旋转轴、驱动柄、尖嘴及拉杆同轴设置，所述的旋转轴内开设有与附件头冷却水路相通的第一中心孔，所述的附件头冷却水路开设在所述的尾端盖和所述的后端盖上，所述的驱动柄和所述的尖嘴内分别开设有第二中心孔和第三中心孔，所述的拉杆内开设有拉杆中心孔，所述的第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔和拉杆中心孔依次相通，所述的外壳的后部设置有第一层排水机构，所述的尾端盖与所述的后端盖之间设置有第二层排水机构，所述的防水盖与所述的后端盖之间设置有第三层排水机构，所述的第一层排水机构、第二层排水机构和第三层排水机构分别与附件头外部相通。

本发明附件头主轴中心出水结构安装后，加工中心加工过程中，附件头主轴高速旋转时，拉杆带动防水盖及驱动柄、尖嘴、旋转轴一起高速旋转。附件头执行打刀动作时，拉杆和防水盖向前运动，旋转接头及旋转轴、驱动柄、尖嘴不动，尖嘴外侧的O型密封圈不会从拉杆的尾端孔中脱开。相比于传统附件头主轴中心出水结构中旋转接头与拉杆的螺纹连接方式，本发明附件头主轴中心出水结构中，旋转接头的外壳固定在尾端盖上，尖嘴安装在拉杆后端的尾端孔内，由于尖嘴与尾端孔之间具有环形间隙，从而可降低旋转接头与拉杆的同轴度要求，对加工和装配精度要求低，同时可提高旋转接头与拉杆装配的可靠性，延长旋转接头的使用寿命。

本发明附件头主轴中心出水结构采用三层排水机构，便于操作人员及时发现和排除主轴尾端的漏水异常，避免安全隐患。正常情况下，附件头主轴高速旋转，中心出水功能打开，旋转接头和三层排水机构均不会漏水。当第一层排水机构外排排出少量冷却液时，这是正常的，可先观察，暂不处理；当第一层排水机构外排的冷却液增多，第二层排水机构外排排出冷却液，甚至第三层排水机构也外排排出冷却液时，应立即停机，及时检修和更换旋转接头，排除漏水异常。

旋转接头一旦故障漏水，漏水量就会很大，冷却液进入主轴、前后轴承处，导致整个主轴箱内部件需拆卸检修。本发明附件头主轴中心出水结构采用三层排水机构，尤其是第二层排水机构，在起到警示提醒作用的同时，可将压力大、流量大的冷却液体及时外排，保证了泄漏的冷却液不会进入附件头主轴，只需及时检修或更换旋转接头即可有效避免冷却液进入主轴箱。此外，第三层排水机构的也可起到及时外排冷却液体的作用，确保安全。

作为优选，所述的尾端盖上开设有第一定心孔、第二定心孔和两个螺钉孔，所述的第一定心孔和所述的第二定心孔前后设置并相通，所述的第二定心孔的孔径小于所述的第一定心孔的孔径，所述的外壳的后端一体设置有窄径部，所述的窄径部定心安装于所述的第二定心孔，所述的外壳的后部定心安装于所述的第一定心孔，所述的两个螺钉孔分别设置在所述的第一定心孔的两侧，每个所述的螺钉孔处通过螺钉固定有一块固定板，所述的外壳固定在两块所述的固定板上。通过上述第一定心孔、第二定心孔和两个螺钉孔将旋转接头定位安装在尾端盖上，可有效减小旋转接头的中心线与拉杆的中心线间的角度偏差，进一步保证旋转接头与拉杆装配的可靠性。

作为优选，所述的第一层排水机构包括相连通的漏水孔、排水环槽和第一排水孔，所述的漏水孔与所述的外壳的内腔相通，所述的排水环槽设置在所述的外壳的后部的外周壁，所述的第一排水孔开设在所述的尾端盖上，所述的第一排水孔与附件头外部相通。当第一层排水机构漏水时，说明旋转接头内有冷却液渗漏现象，旋转接头内的冷却液经漏水孔、排水环槽和第一排水孔外排，此时只要第二层排水机构和第三层排水机构不漏水，可正常使用附件头主轴加工工件。

作为优选，所述的第二层排水机构包括相连通的若干导水槽和若干漏水槽，所述的若干导水槽分别开设在所述的尾端盖的内侧壁的底部，所述的若干漏水槽分别开设在所述的尾端盖的底部，所述的若干漏水槽分别与附件头外部相通。当旋转接头发生渗水时，旋转接头内的冷却液会经深沟球轴承向前流动，通过尾端盖前侧的若干导水槽和若干漏水槽，将大部分冷却液及时外排至附件头外部，防止泄漏的冷却液进入附件头主轴，同时操作人员可从若干漏水槽直观判断第二层排水机构的漏水情况。

作为优选，所述的第三层排水机构包括相连通的蓄水槽和若干第二排水孔，所述的防水盖的前端的外周缘设置有向前凸起的导水沿，所述的后端盖的内侧设置有向后凸起的挡水沿，所述的防水盖、后端盖和拉杆围成所述的蓄水槽，所述的若干第二排水孔开设在所述的后端盖上。旋转接头渗水后，当冷却液突破第一层排水机构和第二层排水机构时，冷却液会通过防水盖的外表面与限位孔的孔壁之间小间隙并流经导水沿渗入蓄水槽内，最终经若干第二排水孔外排至附件头外部。蓄水槽可容纳一定量的冷却液，起到临时蓄水作用，以尽量避免冷却液进入主轴箱。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：相比于传统附件头主轴中心出水结构中旋转接头与拉杆的螺纹连接方式，本发明附件头主轴中心出水结构中，旋转接头的外壳固定在尾端盖上，尖嘴安装在拉杆后端的尾端孔内，由于尖嘴与尾端孔之间具有环形间隙，从而可降低旋转接头与拉杆的同轴度要求，对加工和装配精度要求低，同时可提高旋转接头与拉杆装配的可靠性，延长旋转接头的使用寿命，同时，本发明附件头主轴中心出水结构采用三层排水机构，便于操作人员及时发现和排除主轴尾端的漏水异常，避免安全隐患。本发明附件头主轴中心出水结构可应用于AB摆头、AC摆头、直角头、万能头等带中心出水功能的附件头主轴。

附图说明

图1为实施例中中心出水结构安装后效果图；

图2为图1中A处放大图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1的附件头主轴中心出水结构，具体应用于图1所示的典型附件头主轴，如图1所示，该附件头主轴1的前端和后端分别安装有前轴承（图中未示出）和后轴承11，前轴承和后轴承11分别安装在前轴承座（图中未示出）和后轴承座12内，附件头主轴1、前轴承座和后轴承座12分别安装在主轴箱13内，后轴承座12的后端固定有后端盖2，附件头主轴1内安装有拉杆14和打刀机构15，该中心出水结构包括旋转接头3、尾端盖4和防水盖5，尾端盖4固定在后端盖2的后端，后端盖2的中部开设有限位孔21，防水盖5可动安装于限位孔21，防水盖5的中部开设有方孔51，尾端盖4与防水盖5围成一腔体52，腔体52的内径与限位孔21的孔径相适配，旋转接头3设置在腔体52内，旋转接头3包括外壳31、旋转轴32、驱动柄33和尖嘴34，外壳31固定在尾端盖4上，旋转轴32直立安装在外壳31的前部，旋转轴32的外侧安装有深沟球轴承35，驱动柄33固定在旋转轴32的前端，尖嘴34固定在驱动柄33的前端，驱动柄33为与方孔51相适配的扁平状，驱动柄33插设于方孔51，防水盖5固定在拉杆14的后端，拉杆14的后端设有尾端孔16，尖嘴34穿过方孔51伸入尾端孔16内，尖嘴34与尾端孔16之间具有环形间隙36，尖嘴34的外侧安装有两个O型密封圈37，旋转轴32、驱动柄33、尖嘴34及拉杆14同轴设置，旋转轴32内开设有与附件头冷却水路41相通的第一中心孔38，附件头冷却水路41开设在尾端盖4和后端盖2上，驱动柄33和尖嘴34内分别开设有第二中心孔（图中未示出）和第三中心孔39，拉杆14内开设有拉杆中心孔17，第一中心孔38、第二中心孔、第三中心孔39和拉杆中心孔17依次相通，外壳31的后部设置有第一层排水机构，尾端盖4与后端盖2之间设置有第二层排水机构，防水盖5与后端盖2之间设置有第三层排水机构，第一层排水机构、第二层排水机构和第三层排水机构分别与附件头外部相通。

实施例1中，第一层排水机构包括相连通的漏水孔61、排水环槽62和第一排水孔63，漏水孔61与外壳31的内腔相通，排水环槽62设置在外壳31的后部的外周壁，第一排水孔63开设在尾端盖4上，第一排水孔63与附件头外部相通；第二层排水机构包括相连通的若干导水槽64和若干漏水槽65，若干导水槽64分别开设在尾端盖4的内侧壁的底部，若干漏水槽65分别开设在尾端盖4的底部，若干漏水槽65分别与附件头外部相通；第三层排水机构包括相连通的蓄水槽66和若干第二排水孔67，防水盖5的前端的外周缘设置有向前凸起的导水沿53，后端盖2的内侧设置有向后凸起的挡水沿22，防水盖5、后端盖2和拉杆14围成蓄水槽66，若干第二排水孔67开设在后端盖2上。

实施例2的附件头主轴中心出水结构，与实施例1的区别在于，实施例2中，尾端盖4上开设有第一定心孔42、第二定心孔43和两个螺钉孔44，第一定心孔42和第二定心孔43前后设置并相通，第二定心孔43的孔径小于第一定心孔42的孔径，外壳31的后端一体设置有窄径部30，窄径部30定心安装于第二定心孔43，外壳31的后部定心安装于第一定心孔42，两个螺钉孔44分别设置在第一定心孔42的两侧，每个螺钉孔44处通过螺钉46固定有一块固定板45，外壳31固定在两块固定板45上。

上述附件头主轴中心出水结构安装后，加工中心加工过程中，附件头主轴1高速旋转时，拉杆14带动防水盖5及驱动柄33、尖嘴34、旋转轴32一起高速旋转。附件头执行打刀动作时，拉杆14和防水盖5向前运动，旋转接头3及旋转轴32、驱动柄33、尖嘴34不动，尖嘴34外侧的两个O型密封圈37不会从拉杆14的尾端孔16中脱开。相比于传统附件头主轴中心出水结构中旋转接头与拉杆的螺纹连接方式，本附件头主轴中心出水结构中，旋转接头3的外壳31固定在尾端盖4上，尖嘴34安装在拉杆14后端的尾端孔16内，由于尖嘴34与尾端孔16之间具有环形间隙36，从而可降低旋转接头3与拉杆14的同轴度要求，对加工和装配精度要求低，同时可提高旋转接头3与拉杆14装配的可靠性，延长旋转接头3的使用寿命。

上述附件头主轴中心出水结构采用三层排水机构，便于操作人员及时发现和排除主轴尾端的漏水异常，避免安全隐患。

正常情况下，附件头主轴1高速旋转，中心出水功能打开，旋转接头3和三层排水机构均不会漏水。当第一层排水机构漏水时，说明旋转接头3内有冷却液渗漏现象，旋转接头3内的冷却液经漏水孔61、排水环槽62和第一排水孔63外排，此时只要第二层排水机构和第三层排水机构不漏水，可正常使用附件头主轴1加工工件。当旋转接头3发生渗水时，旋转接头3内的冷却液会经深沟球轴承35向前流动，通过尾端盖4前侧的若干导水槽64和若干漏水槽65，将大部分冷却液及时外排至附件头外部，防止泄漏的冷却液进入附件头主轴1，同时操作人员可从若干漏水槽65直观判断第二层排水机构的漏水情况。旋转接头3渗水后，当冷却液突破第一层排水机构和第二层排水机构时，冷却液会通过防水盖5的外表面与限位孔21的孔壁之间小间隙并流经导水沿53渗入蓄水槽66内，最终经若干第二排水孔67外排至附件头外部。蓄水槽66可容纳一定量的冷却液，起到临时蓄水作用，以尽量避免冷却液进入主轴箱13。

当操作人员发现第一层排水机构外排排出少量冷却液时，这是正常的，可先观察，暂不处理；当第一层排水机构外排的冷却液增多，第二层排水机构外排排出冷却液，甚至第三层排水机构也外排排出冷却液时，应立即停机，及时检修和更换旋转接头3，排除漏水异常。

Claims (4)

1.一种附件头主轴中心出水结构，附件头主轴的前端和后端分别安装有前轴承和后轴承，所述的前轴承和所述的后轴承分别安装在前轴承座和后轴承座内，所述的附件头主轴、前轴承座和后轴承座分别安装在主轴箱内，所述的后轴承座的后端固定有后端盖，所述的附件头主轴内安装有拉杆和打刀机构，其特征在于，该中心出水结构包括旋转接头、尾端盖和防水盖，所述的尾端盖固定在所述的后端盖的后端，所述的后端盖的中部开设有限位孔，所述的防水盖可动安装于所述的限位孔，所述的防水盖的中部开设有方孔，所述的尾端盖与所述的防水盖围成一腔体，所述的腔体的内径与所述的限位孔的孔径相适配，所述的旋转接头设置在所述的腔体内，所述的旋转接头包括外壳、旋转轴、驱动柄和尖嘴，所述的外壳固定在所述的尾端盖上，所述的旋转轴直立安装在所述的外壳的前部，所述的旋转轴的外侧安装有深沟球轴承，所述的驱动柄固定在所述的旋转轴的前端，所述的尖嘴固定在所述的驱动柄的前端，所述的驱动柄为与所述的方孔相适配的扁平状，所述的驱动柄插设于所述的方孔，所述的防水盖固定在所述的拉杆的后端，所述的拉杆的后端设有尾端孔，所述的尖嘴穿过所述的方孔伸入所述的尾端孔内，所述的尖嘴与所述的尾端孔之间具有环形间隙，所述的尖嘴的外侧安装有若干O型密封圈，所述的旋转轴、驱动柄、尖嘴及拉杆同轴设置，所述的旋转轴内开设有与附件头冷却水路相通的第一中心孔，所述的附件头冷却水路开设在所述的尾端盖和所述的后端盖上，所述的驱动柄和所述的尖嘴内分别开设有第二中心孔和第三中心孔，所述的拉杆内开设有拉杆中心孔，所述的第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔和拉杆中心孔依次相通，所述的外壳的后部设置有第一层排水机构，所述的尾端盖与所述的后端盖之间设置有第二层排水机构，所述的防水盖与所述的后端盖之间设置有第三层排水机构，所述的第一层排水机构、第二层排水机构和第三层排水机构分别与附件头外部相通；所述的尾端盖上开设有第一定心孔、第二定心孔和两个螺钉孔，所述的第一定心孔和所述的第二定心孔前后设置并相通，所述的第二定心孔的孔径小于所述的第一定心孔的孔径，所述的外壳的后端一体设置有窄径部，所述的窄径部定心安装于所述的第二定心孔，所述的外壳的后部定心安装于所述的第一定心孔，所述的两个螺钉孔分别设置在所述的第一定心孔的两侧，每个所述的螺钉孔处通过螺钉固定有一块固定板，所述的外壳固定在两块所述的固定板上。

2.根据权利要求1所述的一种附件头主轴中心出水结构，其特征在于，所述的第一层排水机构包括相连通的漏水孔、排水环槽和第一排水孔，所述的漏水孔与所述的外壳的内腔相通，所述的排水环槽设置在所述的外壳的后部的外周壁，所述的第一排水孔开设在所述的尾端盖上，所述的第一排水孔与附件头外部相通。

3.根据权利要求1所述的一种附件头主轴中心出水结构，其特征在于，所述的第二层排水机构包括相连通的若干导水槽和若干漏水槽，所述的若干导水槽分别开设在所述的尾端盖的内侧壁的底部，所述的若干漏水槽分别开设在所述的尾端盖的底部，所述的若干漏水槽分别与附件头外部相通。

4.根据权利要求1所述的一种附件头主轴中心出水结构，其特征在于，所述的第三层排水机构包括相连通的蓄水槽和若干第二排水孔，所述的防水盖的前端的外周缘设置有向前凸起的导水沿，所述的后端盖的内侧设置有向后凸起的挡水沿，所述的防水盖、后端盖和拉杆围成所述的蓄水槽，所述的若干第二排水孔开设在所述的后端盖上。

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