CN115921920A - 一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构，包括主轴本体以及设于主轴本体端部的锥口,主轴本体内设有相连的拉爪与拉杆，主轴本体内位于拉杆外侧设有转换块，拉杆与转换块上设有冷却通道，拉杆、转换块以及主轴本体上设有清洁通道,主轴本体处于紧刀状态时，冷却通道处于开启状态，主轴本体处于松刀状态时，清洁通道处于开启状态，本申请在使用时，一方面，清洁通道与冷却通道均整合于转换块上；另一方面，通过控制转换块的位置来控制清洁通道与冷却通道的启闭。从而减少了主轴本体内的零件数量与通道数量，降低了加工难度，使主轴本体内的结构趋于简单化，便于主轴本体的性能提升。
Description
技术领域
本申请涉及数控机床领域，尤其是涉及一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构。
背景技术
以高精度、高效率加工为特征的高速加工是当代先进制造技术之一，高精密电主轴是高档数控机床的核心部件，是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，电主轴是一套组件，一般包括：电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、内置编码器、换刀装置等。其性能水平的高低直接影响高档数控机床的整体性能，伴随着高档数控机床的发展，电主轴的功能也逐步趋向于多元化，目前的电主轴还普遍具有锥孔吹气清洁功能与中心出水冷却功能，用于满足高精度的加工需求。
电主轴一般包括电主轴本体以及安装于电主轴本体内部的按电主轴本体长度方向依次排布的拉杆、拉爪、刀柄，其中，电主轴本体、拉杆、拉爪以及刀柄内开设有冷却通道与清洁通道，其中，冷却通道与清洁通道上均安装有阀门，加工时，在阀门的控制下，冷却通道打开，清洁通道关闭，冷却液穿过冷却通道后到达刀头处，达到冷却的目的；换刀时，在阀门的控制下，清洁通道打开，冷却通道关闭，气流穿过清洁通道到达主轴的端面处，达到清洁的目的。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：在电主轴内部分别设计独立的冷却通道与清洁通道，再通过阀门来控制启闭，结构复杂、零件数量多，精度以及密封性要求也较高，不利于成本的控制以及电主轴性能的提升，实用性差。
发明内容
为了改善电主轴内部需要独立设置冷却通道与清洁通道，且需要通过阀门来控制冷却通道与清洁通道启闭的问题，本申请提供一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构。
本申请提供的一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构采用如下的技术方案：
一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构，包括：主轴本体以及设于主轴本体端部的锥口,所述主轴本体内设有相连的拉爪与拉杆，所述拉爪位于主轴本体内靠近锥口的一端，所述拉杆位于主轴本体内远离锥口的一端，所述主轴本体内位于拉杆外侧设有转换块，所述转换块与拉杆之间留有预定间隙，所述主轴本体、拉爪、拉杆以及转换块均同轴设置，所述拉杆与转换块上设有供冷却液流动的冷却通道，所述拉杆、转换块以及主轴本体上设有供清洁气体流动的清洁通道,所述主轴本体处于紧刀状态时，所述拉杆位于主轴本体内远离锥口的一侧，所述冷却通道处于开启状态，所述清洁通道处于闭合状态，所述主轴本体处于松刀状态时，所述拉杆位于主轴本体内靠近锥口的一侧，所述清洁通道处于开启状态，所述冷却通道处于闭合状态。
通过采用上述技术方案，一方面，清洁通道与冷却通道均整合于转换块上；另一方面，通过控制转换块的位置来控制清洁通道与冷却通道的启闭。从而减少了主轴本体内的零件数量与通道数量，降低了加工难度，使主轴本体内的结构趋于简单化，便于主轴本体的性能提升。
本申请进一步设置：所述冷却通道包括沿拉杆长度方向设于拉杆上的远离锥口一端的主流道，所述主流道与水源、气源均相连通，所述拉杆中部环设有第一出水孔与第二出水孔，所述拉杆上靠近锥口的一端沿拉杆长度方向设有副流道，所述转换块上设有出水槽，所述水源、主流道、第一出水孔、出水槽、第二出水孔以及副流道依次连通。
通过采用上述技术方案，主轴本体处于紧刀状态时，拉杆上的第一出水孔、第二出水孔与转换块上的出水槽对齐，冷却液依次穿过主流道、第一出水孔、出水槽、第二出水孔以及副流道后到达锥口处，对锥口处的刀柄进行冷却，通过拉杆与转换块的相对位置即可控制冷却通道的启闭，简化了主轴本体的内部结构。
本申请进一步设置：所述清洁通道包括环设于拉杆上的第一出气孔，所述转换块上环设有第二出气孔，所述主轴本体上环设有第三出气孔，所述主轴本体上沿主轴本体长度方向环设有排气孔，所述气源、主流道、第一出气孔、第二出气孔、第三出气孔以及排气孔依次连通。
通过采用上述技术方案，主轴本体处于松刀状态时，拉杆上的第一出气孔与转换块上的第二出气孔对齐，气体依次穿过主流道、第一出气孔、第二出气孔、第三出气孔以及排气孔后到达锥口处，对锥口处与刀柄上的碎屑以及冷却液进行清理，一方面，通过拉杆与转换块的相对位置即可控制清洁通道的启闭，简化了主轴本体的内部结构；另一方面，冷却通道与清洁通道共用了主流道，进一步简化了主轴本体的内部结构。
本申请进一步设置：所述排气孔包括主气孔与副气孔，所述主气孔与第三出气孔相连通，所述主气孔的出口朝向主轴本体的端面，所述副气孔与主气孔相连通，所述副气孔的出口朝向锥口。
通过采用上述技术方案，气体穿过主气孔后，到达主轴本体的端面处，对主轴本体端面上的碎屑与冷却液进清理；气体穿过副气孔后，到达锥口处，对锥口处与刀柄上的碎屑与冷却液进行清理，清理范围广、无死角，清理效果好。
本申请进一步设置：所述第三出气孔的出口与主轴本体的侧壁相连通，所述第三出气孔的出口上设有堵头。
通过采用上述技术方案，便于从第三出气孔的出口处对第三出气孔的内部进行清理，提高清洁效果的同时降低了加工难度。
本申请进一步设置：所述第二出气孔的进口处呈喇叭状，所述转换块的外侧设有出气腔，所述第二出气孔、出气腔以及第三出气孔依次连通。
通过采用上述技术方案，第二出气孔的进口处设置成喇叭状，出口处设置出气腔，从而使第一出气孔、第二出气孔以及第三出气孔更易对齐，降低了加工精度，进而降低了加工难度。
本申请进一步设置：所述出水槽的开口处呈喇叭状。
通过采用上述技术方案，一方面，使第一出水孔、第二出水孔更易与出水槽对齐，降低了加工精度，进而降低了加工难度；另一方面，起到导流的作用，使冷却液流动的更加顺畅。
本申请进一步设置：所述拉杆上位于第一出水孔与第二出水孔两侧，所述拉杆上位于第一出气孔两侧，所述转换块上位于第二出气孔两侧均设有密封圈。
通过采用上述技术方案，提升了冷却通道与清洁通道的密封性，提升了冷却效率与清洁效率。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、清洁通道与冷却通道均整合于转换块上，且清洁通道与冷却通道共用主流道，从而减少了主轴本体内的零件数量与通道数量，降低了加工难度，使主轴本体内的结构趋于简单化，便于主轴本体的性能提升。
2、通过控制拉杆与转换块的相对位置来控制清洁通道与冷却通道的启闭，进一步简化了主轴本体的内部结构，便于主轴本体的性能提升。
附图说明
图1是本申请实施例的第一视角整体结构示意图；
图2是本申请实施例的第二视角整体结构示意图；
图3是本申请实施例的紧刀状态整体结构剖视图；
图4是本申请实施例的松刀状态整体结构示意图。
附图标记说明：
1、主轴本体；2、锥口；3、拉爪；4、拉杆；5、转换块；61、主流道；62、第一出水孔；63、第二出水孔；64、副流道；65、出水槽；71、第一出气孔；72、第二出气孔；73、第三出气孔；74、排气孔；741、主气孔；742、副气孔；75、堵头；76、出气腔；77、密封圈；81、定位槽。
具体实施方式
以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
本实施例：一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构，参照图1和图2，包括：主轴本体1以及设于主轴本体左侧的锥口2，主轴本体1内安装有拉爪3与拉杆4，拉爪3位于主轴本体1内靠近锥口2的一端，拉杆4位于主轴本体1内远离锥口2的一端，拉爪3与拉杆4间螺纹相接，主轴本体1内靠近右侧位于拉杆4外侧安装有转换块5，需要说明的是，转换块5与拉杆4之间留有预定间隙，从而便于拉杆4的滑动，此外，主轴本体1、拉爪3、拉杆4以及转换块5均同轴设置。
参照图1和图3，拉杆4与转换块5上设有供冷却液流动的冷却通道，拉杆4、转换块5以及主轴本体1上设有供清洁气体流动的清洁通道,其中，冷却通道包括沿拉杆4轴向开设于拉杆4右侧的主流道61，主流道61右端与水源、气源均相连通，拉杆4中部沿拉杆4径向分别环设有四个第一出水孔62与第二出水孔63，拉杆4上左端沿拉杆4轴向开设有副流道64，转换块5中部开设有出水槽65。
参照图1和图4，其中，清洁通道包括沿拉杆径向环设于拉杆4上的四个第一出气孔71，转换块5上沿转换块5径向环设有四个第二出气孔72，主轴本体1上沿主轴本体1径向环设有四个第三出气孔73，主轴本体1上还环设有四组排气孔74，排气孔74包括主气孔741与副气孔742，主气孔741沿主轴本体1的轴向延伸，主气孔741与第三出气孔73相连通，主气孔741的出口朝向主轴本体1的端面，副气孔742位于主轴本体1的左侧，副气孔742与主气孔741相连通，副气孔742与主气孔741之间呈四十五度，副气孔742的出口朝向锥口2处。
需要说明的是，第三出气孔73的出口与主轴本体1的侧壁相连通，第三出气孔73的出口上安装有堵头75，堵头75为橡胶塞，这样设置的好处在于，便于从第三出气孔73的出口处对第三出气孔73的内部进行清理，降低第三出气孔73被堵塞的可能性；此外，使第三出气孔73更易与主气孔741连通，提高清洁效果的同时还降低了加工难度。
此外，为了提升冷却通道与清洁通道的密封性，拉杆4上位于第一出水孔62与第二出水孔63两侧，拉杆4上位于第一出气孔71两侧，转换块5上位于第二出气孔72两侧均安装有环形的密封圈77，拉杆4与转换块5上均开设有用于容纳密封圈77的定位槽81。
参照图1和图3，加工时，当主轴本体1处于紧刀状态时，拉杆4位于主轴本体1的右侧，第一出水孔62、第二出水孔63与出水槽65相连通，第一出气孔71与第二出气孔72错位，冷却液依次穿过主流道61、第一出水孔62、出水槽65、第二出水孔63以及副流道64后到达锥口2处，对锥口2处的刀柄进行冷却。
需要说明的是，出水槽65的开口处呈喇叭状，这样设置的好处在于，一方面，扩大了拉杆4的调节范围，使第一出水孔62、第二出水孔63更易与出水槽65对齐，降低了加工精度，进而降低了加工难度；另一方面，起到导流的作用，使冷却液流动的更加顺畅。
参照图1和图4，主轴本体1处于松刀状态时，拉杆4位于主轴本体1的左侧，第一出气孔71与第二出气孔72相连通，第一出水孔62与出水槽65错位，气体依次穿过主流道61、第一出气孔71、第二出气孔72、第三出气孔73以及主气孔741后到达主轴本体1的端面处，对主轴本体1端面上的碎屑以及冷却液进清理，气体依次穿过主流道61、第一出气孔71、第二出气孔72、第三出气孔73、主气孔741以及副气孔742后到达锥口2处，对锥口2处与刀柄上的碎屑以及冷却液进清理。
需要说明的是，第二出气孔72的进口处呈喇叭状，转换块5的外侧开设有环形的出气腔76，第二出气孔72、出气腔76以及第三出气孔73依次连通。这样设置的好处在于，增大第二出气孔72进口处与出口处的面积，增大了拉杆4的调节范围，使第一出气孔71、第二出气孔72以及第三出气孔73更易对齐，降低了加工难度。
本实施例中，一方面，清洁通道与冷却通道均整合于转换块5上，且清洁通道与冷却通道共用主流道，从而减少了主轴本体1内的零件数量与通道数量，降低了加工难度，使主轴本体1内的结构趋于简单化，便于主轴本体1的性能提升；另一方面，通过控制拉杆4与转换块5的相对位置来控制清洁通道与冷却通道的启闭，进一步简化了主轴本体1的内部结构，便于主轴本体1的性能提升。
本申请实施例一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构的实施原理为：主轴本体1处于紧刀状态时，拉杆4固定于主轴本体1的右侧，冷却液依次穿过主流道61、第一出水孔62、出水槽65、第二出水孔63以及副流道64后到达锥口2处，对锥口2处的刀柄进行冷却。
主轴本体1处于松刀状态时，气体依次穿过第一出气孔71、第二出气孔72、出气腔76、第三出气孔73、主气孔741以及副气孔742后到达主轴本体1的端面处与锥口2处，对主轴本体1的端面、锥口2以及刀柄上的碎屑与冷却液进清理，一方面，清洁通道与冷却通道均整合于转换块5上；另一方面，通过控制转换块5的位置来控制清洁通道与冷却通道的启闭。从而减少了主轴本体1内的零件数量与通道数量，降低了加工难度，使主轴本体1内的结构趋于简单化，便于主轴本体1的性能提升。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构，包括：主轴本体（1）以及设于主轴本体（1）端部的锥口（2）,所述主轴本体（1）内设有相连的拉爪（3）与拉杆（4），所述拉爪（3）位于主轴本体（1）内靠近锥口（2）的一端，所述拉杆（4）位于主轴本体（1）内远离锥口（2）的一端，其特征在于：所述主轴本体（1）内位于拉杆（4）外侧设有转换块（5），所述转换块（5）与拉杆（4）之间留有预定间隙，所述主轴本体（1）、拉爪（3）、拉杆（4）以及转换块（5）均同轴设置，所述拉杆（4）与转换块（5）上设有供冷却液流动的冷却通道，所述拉杆（4）、转换块（5）以及主轴本体（1）上设有供清洁气体流动的清洁通道,所述主轴本体（1）处于紧刀状态时，所述拉杆（4）位于主轴本体（1）内远离锥口（2）的一侧，所述冷却通道处于开启状态，所述清洁通道处于闭合状态，所述主轴本体（1）处于松刀状态时，所述拉杆（4）位于主轴本体（1）内靠近锥口（2）的一侧，所述清洁通道处于开启状态，所述冷却通道处于闭合状态。
2.根据权利要求1所述的一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构，其特征在于：所述冷却通道包括沿拉杆（4）长度方向设于拉杆（4）上的远离锥口（2）一端的主流道（61），所述主流道（61）与水源、气源均相连通，所述拉杆（4）中部环设有第一出水孔（62）与第二出水孔（63），所述拉杆（4）上靠近锥口（2）的一端沿拉杆（4）长度方向设有副流道（64），所述转换块（5）上设有出水槽（65），所述水源、主流道（61）、第一出水孔（62）、出水槽（65）、第二出水孔（63）以及副流道（64）依次连通。
3.根据权利要求2所述的一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构，其特征在于：所述清洁通道包括环设于拉杆（4）上的第一出气孔（71），所述转换块（5）上环设有第二出气孔（72），所述主轴本体（1）上环设有第三出气孔（73），所述主轴本体（1）上沿主轴本体（1）长度方向环设有排气孔（74），所述气源、主流道（61）、第一出气孔（71）、第二出气孔（72）、第三出气孔（73）以及排气孔（74）依次连通。
4.根据权利要求3所述的一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构，其特征在于：所述排气孔（74）包括主气孔（741）与副气孔（742），所述主气孔（741）与第三出气孔（73）相连通，所述主气孔（741）的出口朝向主轴本体（1）的端面，所述副气孔（742）与主气孔（741）相连通，所述副气孔（742）的出口朝向锥口（2）。
5.根据权利要求3所述的一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构，其特征在于：所述第三出气孔（73）的出口与主轴本体（1）的侧壁相连通，所述第三出气孔（73）的出口上设有堵头（75）。
6.根据权利要求3所述的一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构，其特征在于：所述第二出气孔（72）的进口处呈喇叭状，所述转换块（5）的外侧设有出气腔（76），所述第二出气孔（72）、出气腔（76）以及第三出气孔（73）依次连通。
7.根据权利要求2所述的一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构，其特征在于：所述出水槽（65）的开口处呈喇叭状。
8.根据权利要求3所述的一种能实现锥孔吹气和中心出水功能转换的结构，其特征在于：所述拉杆（4）上位于第一出水孔（62）与第二出水孔（63）两侧，所述拉杆（4）上位于第一出气孔（71）两侧，所述转换块（5）上位于第二出气孔（72）两侧均设有密封圈（77）。
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| CN116551456B (zh) * | 2023-04-17 | 2023-10-20 | 惠州市速锋科技有限公司 | 一种实现自洁净的水冷电主轴 |
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| CN115921920B (zh) | 2023-11-10 |
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