CN201376095Y

CN201376095Y - 加工中心上的中心喷水主轴

Info

Publication number: CN201376095Y
Application number: CN200920069123U
Authority: CN
Inventors: 饶佩明
Original assignee: SHANGHAI BINSHENG ELECTRONIC MACHINERY CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI BINSHENG ELECTRONIC MACHINERY CO Ltd
Priority date: 2009-03-20
Filing date: 2009-03-20
Publication date: 2010-01-06
Anticipated expiration: 2019-03-20

Abstract

本实用新型涉及一种加工中心上的中心喷水主轴，包括：安装于机床的主轴箱体内的高速主轴；还包括：安装在主轴箱体上部的油缸支座以及在油缸支座上的油气缸；油气缸的活塞环与主轴浮动环保持相对位置；一个在油气缸上部的支架；高速旋转接头与主轴顶端密封联接，并连同输入管、溢出管接头和管件一起固定在支架上；油气转换增压缸安装于支架的上部，与油气缸保持一定落差，油管和气管将油气缸与油气活塞缸连接起来；本实用新型的有益效果是：能在高速下完成精密零件、特殊材质零件的加工，实现加工状态切削液的自动喷流、冷却和冲屑，提高了加工精度、加工质量、加工效率和刀具耐用度。

Description

加工中心上的中心喷水主轴

技术领域

本实用新型涉及一种加工中心，尤其涉及一种加工中心上的主轴。

背景技术

一般金属切削加工，转速在8000rpm以下的精密主轴即可满足加工要求，而随着汽车、模具、航空、航天技术的发展，一些精密零件、高光洁度表面加工、深小孔加工、铝合金、钛合金、不锈钢等特殊材质零件的加工，除对加工设备、刀具和加工工艺有严格的要求外，对高速主轴的转速和功能也提出了更高的要求。为满足不同用户的需要，近年来，加工中心配套主轴的生产厂家也不断研究开发，相继推出了15000rpm以下，普遍在10000rpm～12000rpm的高速精密主轴，并带有中心喷水功能，不但满足了高速切削加工的需要，而且对刀具的使用寿命也起到了积极帮助，以此提升了加工中心的加工能力，拓展了加工中心的加工范围。

由图1可见：该结构由精密主轴1，主轴箱体2，气缸支座30和气缸40组成。标准刀具安装于主轴刀柄孔内，通过上端的气缸工作，向下顶主轴端部来实现松夹刀具。刀刃在切削工件时产生的废屑和高温，只有通过刀具螺旋排屑槽排屑和机床辅助设施实现喷流冷却。由于该结构主轴不带中心喷水，刀具也不带中心孔，因此，加工时不具备由里向外自喷、冷却功能，不易排屑和降温，尤其进行深孔加工时，排屑和降温更加困难，由此而带来的刀具磨损和局部高温，将直接影响加工精度和加工效率。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供了一种加工中心上的中心喷水主轴，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型包括：安装于机床的主轴箱体内的高速主轴；还包括：安装在主轴箱体上部的油缸支座以及在油缸支座上的油气缸；油气缸的活塞环与主轴浮动环保持相对位置；一个在油气缸上部的支架；高速旋转接头与主轴顶端密封联接，并连同输入管、溢出管接头和管件一起固定在支架上；油气转换增压缸安装于支架的上部，与油气缸保持一定落差，油管和气管将油气缸与油气活塞缸连接起来。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：能在高速下完成精密零件、特殊材质零件的加工，实现加工状态切削液的自动喷流、冷却和冲屑，提高了加工精度、加工质量、加工效率和刀具耐用度。

附图说明

图1是现有技术中加工中心上的无中心喷水主轴结构示意图；

图2是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

由图2可见：本实用新型包括：安装于机床的主轴箱体2内的高速主轴1；还包括：安装在主轴箱体2上部的油缸支座3以及在油缸支座3上的油气缸5；油气缸的活塞环6与主轴浮动环4保持相对位置；一个在油气缸5上部的支架7；高速旋转接头11与主轴顶端密封联接，并连同输入管12、溢出管接头和管件13一起固定在支架7上，使高速旋转接头和主轴旋转保持相对静止；油气转换增压缸10安装于支架7的上部，与油气缸保持一定落差，油管8和气管9将油气缸与油气活塞缸连接起来，用以供给油气缸动作所需的液压油和气体；

所述的溢出管接头和管件13依次通过水箱17、高压水泵16、电磁阀15以及过滤增压装置14与输入管12相连。

本实用新型是在原有主轴箱体的基础上，采用带中心喷水的精密主轴和带中心孔的专用刀具，增加油缸支座3、油气活塞缸5、油气缸支架7、油管8、气管9、油气打刀缸10、高速旋转接头11、进水管及接头12、溢流接头及水管13、过滤增压装置14、电磁阀15和高压水泵16来完成高压供液。高压水进入主轴的中转环节一高速旋转接头与主轴顶部连接，与主轴形成相对静止的旋转体。在电磁阀的控制下，水经过滤增压后打入主轴中心孔，通过刀具中心孔最后进入切削加工区进行冷却和冲屑。

与现有技术不同之处是增加了主轴中心喷水功能，改变气体打刀方式为油气活塞缸打刀方式，通过打刀环来实现松夹刀具，并与高速旋转接头分离。该结构配合使用带有中心孔的专用刀具，能有效的控制加工温升和刀具磨损，增强排屑能力，提高加工效率和保证加工精度，特别是在深孔加工和不锈钢等特殊材质零件的加工时，效果更加突出。

本实用新型的高速旋转接头与主轴密封联接，陶瓷密封实现高速旋转时输入高压水不泄漏；油气转换缸活塞上下运动，推动主轴拉杆和四爪，实现松夹刀具，并与高速旋转接头隔离；专用刀具(带中心孔)在高速切削时，将冷却介质(水或油)带入加工区，有助于高速切削加工和刀具保护。

本实用新型是一种带有中心喷水功能的12000rpm高速主轴在加工中心上的应用方法，该结构包括：高速主轴、主轴箱体、高速旋转接头、油气转换增压缸、油气活塞缸、管路、水箱、过滤器、水泵和电磁阀等。

工作原理：机床加工时，控制指令控制增压泵和电磁阀开启，并将过滤增压后的切削液打入高速旋转接头内，再经主轴轴心进入刀具的刃口，随着刀具的高速旋转，切削液便充满整个加工区域，实现了加工状态切削液的自动喷流、冷却和冲屑功能。油气转换增压缸在自动换刀时提供足够的气压和液压油，驱动油气缸活塞环运动，推动主轴拉杆下移和四爪撑开，实现松刀(夹刀时，油气缸活塞环回程，主轴内部蝶型弹簧作用，拉杆上移和四爪收缩)。当主轴拉杆顶不开四爪不能松刀时，可调节活塞环与浮动环之间的间隙，使之达到理想状态。中心喷水高速主轴安装结构见图2所示。

本实用新型与现有技术相比：

(1)、高速旋转接头与高速主轴的配合使用，实现了切削液自上而下的自动喷流；

(2)、指令控制水泵和电磁阀，使加工和喷流互锁，实现自动化控制；

(3)、油气转换增压缸可瞬时提供足够的气压和液压油，满足油气缸工作；

(4)、零部件集中安装，外观紧凑，便于维修及调整。

Claims

1、一种加工中心上的中心喷水主轴，包括：安装于机床的主轴箱体内的高速主轴；其特征在于还包括：安装在主轴箱体上部的油缸支座以及在油缸支座上的油气缸；油气缸的活塞环与主轴浮动环保持相对位置；一个在油气缸上部的支架；高速旋转接头与主轴顶端密封联接，并连同输入管、溢出管接头和管件一起固定在支架上；油气转换增压缸安装于支架的上部，与油气缸保持一定落差，油管和气管将油气缸与油气活塞缸连接起来。

2、根据权利要求1所述的加工中心上的中心喷水主轴，其特征在于：所述的溢出管接头和管件依次通过水箱、高压水泵、电磁阀以及过滤增压装置与输入管相连。