TW202408718A - 具切削液管路之工具機主軸 - Google Patents
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Abstract
本創作係一種具切削液管路之工具機主軸，包含主軸套筒及前蓋；主軸套筒包含切削液管路，切削液管路包含進水通道及兩連通道，進水通道自主軸套筒的外表面朝向主軸套筒的內部直線地延伸，各連通道自進水通道直線地延伸至主軸套筒的外表面，且相對主軸套筒的中心軸傾斜；前蓋包含與連通道相連通的出水通道；透過斜向鑽孔的方式，能以兩個連通道搭配進水通道，在不提高切削液洩漏的風險、能輸送切削液至多個切削液噴嘴的前提下，省去了切削液水環的設置，不會占用到主軸套筒設置冷卻液水環的空間，藉此避免對主軸內部的冷卻效果不足的問題。
Description
本創作係涉及工具機的主軸，尤指一種具切削液管路之工具機主軸。
為了增加加工精度，一般於工具機主軸的前端會設置多個切削液出水孔，搭配裝設蛇管與噴嘴來對刀具及工件噴送切削液降溫，避免溫度過高而產生加工的誤差，工具機主軸內部則會對應切削液出水孔設置管路，而一般業界習知的工具機主軸通常包含多組切削液管路，利用多組切削液管路分別連通多個切削液出水孔，藉此來噴送切削液。
然而，業界習知的工具機主軸的每一組切削液管路都包含多段分別為軸向及徑向延伸的通道，且皆設置於主軸套筒內，不但占用掉過多主軸套筒的空間，讓主軸套筒難以設置其他管路，且鑽孔形成多個分別為軸向、徑向延伸的管道時，還會額外在主軸套筒形成缺口，不但後續需要再以焊補或是螺牙方式封住缺口，還導致切削液洩漏的風險增加，因此，有業界人士研發了如圖9及圖10所示的現有的工具機主軸切削液管路結構，其包含一主軸套筒90、一套環80及一前蓋70，主軸套筒90包含一進水通道91，套環80套設於主軸套筒90，且與主軸套筒90圍繞形成一切削液水環92以及用於輸入冷卻液來冷卻主軸內部的一冷卻液水環93，此外，主軸套筒90包含有多個與切削液水環92連通的連通道94，多個連通道94環狀地排列分布；前蓋70固定於主軸套筒90的一端，且包含多個出水通道71，多個出水通道71分別與多個連通道94連通；透過切削液水環92的設置，能以一個進水通道91搭配較短的多個連通道94朝向多個出水通道71輸送切削液，減少鑽孔形成之通道的數量，達到降低切削液洩漏之風險的效果。
雖然上述之現有的工具機主軸切削液管路結構確實能有效降低切削液洩漏的風險，然而，設置切削液水環92，必然會占用掉設置用以冷卻主軸內部的冷卻液水環93的空間，降低對於主軸內部的冷卻效果，雖然切削液水環92充滿切削液時同樣也能對主軸內部進行冷卻，然而在不使用切削液、停止噴送切削液時，切削液水環92不會充滿切削液，產生的冷卻效果也會停止，如此仍然導致對主軸的降溫能力不足，容易讓主軸加工時產生較大的熱變位，且內部的軸承因高溫而受損之風險也會相對提高，而若是試圖將內部的軸承之間的間距縮短，將軸承集中在冷卻液水環93處以便降溫，則將導致主軸鼻端的剛性不足，進而影響加工的性能及精度。
據上所述，可見現有的工具機主軸之切削液管路結構尚有加以改良及進步的空間。
為了解決現有的工具機主軸切削液管路結構為了降低切削液洩漏的風險，反而導致對主軸的降溫效果不足，容易讓主軸加工時產生較大的熱變位且軸承因高溫而受損之風險較高的問題，本創作的目的在於提出一種在不增加切削液洩漏之風險，且能穩定輸送切削液至多個出水通道的前提下，能保持對主軸內部有足夠冷卻效果的具切削液管路之工具機主軸。
本創作解決技術問題所提出之具切削液管路之工具機主軸，其包含：
一主軸套筒，其包含至少一切削液管路，該至少一切削液管路包含一進水通道及兩連通道；
該進水通道自該主軸套筒的一外表面朝向該主軸套筒的內部直線地延伸而成；
各該連通道自該進水通道直線地延伸至該主軸套筒的外表面，且係相對該主軸套筒的一中心軸傾斜；該兩連通道分別朝向不同方向延伸而成；以及
一前蓋，其固定於該主軸套筒，且包含至少一組出水通道；
該至少一組出水通道包含兩個出水通道，該至少一組出水通道的兩出水通道分別連通該至少一切削液管路的兩連通道。
所述之具切削液管路之工具機主軸，其中所述之主軸套筒包含位置相對的一前端與一後端，以及一本體、一法蘭部；該法蘭部環繞連接於該本體的外周面，該法蘭部包含分別面向該主軸套筒之前端與後端的一前側面與一後側面；該至少一切削液管路的進水通道係自該法蘭部的後側面朝向該主軸套筒的中心軸且同時朝向該主軸套筒的前端延伸而成。
所述之具切削液管路之工具機主軸，其中所述之主軸套筒包含位置相對的一前端與一後端，以及一本體、一法蘭部；該法蘭部環繞連接於該本體的外周面，且該法蘭部包含一環周面；該至少一切削液管路的進水通道係自該法蘭部的環周面沿著該主軸套筒的一徑方向朝向該主軸套筒的一中心軸延伸而成。
所述之具切削液管路之工具機主軸，其中所述之至少一切削液管路的所述進水通道與各所述連通道的連接處位於該主軸套筒的本體中。
所述之具切削液管路之工具機主軸，其中所述之主軸套筒包含複數個所述切削液管路；該前蓋包含複數組所述出水通道，各組所述出水通道的兩出水通道分別與對應的其中一所述切削液管路的兩連通道相連通。
所述之具切削液管路之工具機主軸，其中各所述切削液管路的所述兩連通道的截面積的總和不大於所述進水通道的截面積。
本創作的技術手段可獲得的功效增進在於：
1. 相較現有的工具機主軸切削液管路結構為了降低切削液洩漏的風險而設置切削液水環來輸送切削液，導致對主軸內部的冷卻效果不足，本創作之具切削液管路之工具機主軸，以斜向鑽孔的方式形成兩個所述連通道搭配連通所述進水通道，鑽孔加工形成所述切削液管路時，在該主軸套筒的外表面所形成的開口皆用以與其他的通道、管線對接，能於不在該主軸套筒的外表面產生多餘之開口的前提下，增加通道的數量以輸送切削液至多個出水通道，在不提高切削液洩漏的風險、能穩定輸送切削液至多個切削液噴嘴的前提下，省去了切削液水環的設置，不會占用到主軸套筒設置冷卻液水環的空間，藉此能保持對於主軸內部有足夠冷卻效果，從而維持一定加工精度並避免軸承因高溫而受損。
2. 本創作之具切削液管路之工具機主軸，由於不會在該主軸套筒的外表面產生多餘的開口，加工完所述切削液管路之後不需要再進行封堵多餘開口的作業，能減少加工製造該具切削液管路之工具機主軸的成本及作業時間。
為能詳細瞭解本創作的技術特徵及實用功效，並可依照創作內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如後：
如圖1及圖2所示，本創作第一較佳實施例之具切削液管路之工具機主軸，其包含一主軸套筒10、一前蓋20、及一主軸軸心30。
如圖1及圖2所示，該主軸套筒10與該主軸軸心30為一般常見之工具機主軸之構件，該主軸軸心30會受複數個軸承所套設，而該主軸套筒10則同時套設於該複數個軸承及該主軸軸心30，特點在於，如圖2所示，該主軸套筒10包含有兩個切削液管路11，該兩切削液管路11對稱設置，如圖3至圖6所示，各該切削液管路11包含有一進水通道12及兩個連通道13，該進水通道12自該主軸套筒10的外表面朝向該主軸套筒10的內部直線地延伸而成，各該連通道13則自該進水通道12直線地延伸至該主軸套筒10的外表面，且各該連通道13相對該主軸套筒10的一中心軸傾斜，該兩連通道13係分別朝向不同方向延伸而成。
如圖3至圖6所示，具體來說，在第一較佳實施例中，該主軸套筒10包含位置相對的一前端及一後端，以及一本體100、一法蘭部101，該本體100具有圓環柱狀結構，該法蘭部101環繞連接於該本體100的外周面，且該法蘭部101包含一前側面102及一後側面103，該前側面102與該後側面103分別面向該主軸套筒10的前端及該主軸套筒10的後端；各該切削液管路11的所述進水通道12係自該法蘭部101的後側面103朝向該主軸套筒10的中心軸且同時朝向該主軸套筒10的前端傾斜地延伸而成，而各該切削液管路11的各所述連通道13則自所述進水通道12傾斜地延伸至該本體100的一前端面104，且在第一較佳實施例中，各該切削液管路11的兩所述連通道13與該主軸套筒10的中心軸的距離相同；其中，如圖5及圖6所示，各該切削液管路11的所述進水通道12與各所述連通道13的連接處位於該本體100中，能減少所述切削液管路11佔據該法蘭部101內的空間，以便於該法蘭部101加工設置其他管路。
如圖3及圖6所示，較佳地，所述進水通道12係能選擇自該法蘭部101的後側面103鄰近該本體100的位置朝向該主軸套筒10的內部延伸，進一步減少所述切削液管路11佔據該法蘭部101的空間，讓該法蘭部101能剩餘更多空間來設置其他管路；此外，在本較佳實施例中，各該切削液管路11的所述兩連通道13的截面積總和不大於所述進水通道12的截面積，在切削液自所述進水通道12流向所述兩連通道13時，能避免切削液的液壓降低，較佳地，各該切削液管路11的所述進水通道12的截面積大於所述兩連通道13的截面積總和，當切削液自所述進水通道12流向所述兩連通道13時，能夠產生加壓的效果，便於後端的噴嘴噴出切削液。
以第一較佳實施例而言，在加工形成該主軸套筒10的所述切削液管路11時，大致包含兩個步驟，其中一個步驟是自該主軸套筒10之法蘭部101的後側面103斜向鑽孔形成所述進水通道12，另一個步驟則是自該主軸套筒10之本體100的前端面104斜向鑽孔至所述進水通道12的位置而形成所述連通道13；鑽孔形成所述進水通道12時於該主軸套筒10之法蘭部101的後側面103所形成的一開口用以連接一管線，以連通至一切削液供給源；鑽孔形成各所述連通道13時於該主軸套筒10之本體100的前端面104所形成的一開口則用以與該前蓋20設置之通道的開口對接，以便使切削液流向切削液噴嘴。
如圖2所示，該前蓋20的一側具有一後端面，且固定於該主軸套筒10之本體100的前端面104，而該前蓋20的另一側則具有一前端面，該前蓋20具有環狀結構，且包含有兩組出水通道以及兩組設置槽，各組出水通道包含相間隔的兩出水通道21，且各該出水通道21沿著該前蓋20的一軸方向貫設於該前蓋20，各組所述出水通道的兩出水通道21分別連通對應的其中一所述切削液管路11的兩連通道13，具體來說，該前蓋20的後端面固定於該主軸套筒10之本體100的前端面104，使所述出水通道21於該前蓋20的後端面所形成的一開口與對應的所述連通道13於該主軸套筒10之本體100的前端面104所形成的開口直線相對且相接；各組設置槽包含兩設置槽22，各該設置槽22凹設於該前蓋20的前端面，且各組出水通道的兩出水通道21分別貫穿對應的其中一組所述設置槽的兩設置槽22的槽底而分別該兩設置槽22的內部；各該設置槽22係用以安裝設置切削液噴嘴或是安裝設置連接切削液噴嘴的管線。
本創作第一較佳實施例之具切削液管路之工具機主軸，其運作方式如下所述，在各所述切削液管路11的進水通道12於該主軸套筒10之法蘭部101的後側面103所形成的開口連接管線以連通至切削液供給源，如圖7所示，切削液進入各所述切削液管路11的進水通道12，並流經所述進水通道12、所述連通道13以及所述出水通道21，最後通過設置於所述設置槽22的切削液噴嘴直接噴出，或是通過設置於所述設置槽22的管線流至與管線連接的切削液噴嘴而噴出。
本創作第二較佳實施例與第一較佳實施例大致相同，其差異在於，在第二較佳實施例中，如圖8所示，該主軸套筒10之切削液管路11的進水通道12係自該法蘭部101的環周面沿著該主軸套筒10的一徑方向朝向該主軸套筒10的中心軸延伸而成，在加工形成第二較佳實施例的所述切削液管路11時同樣大致包含兩個步驟，其中一個步驟是自該主軸套筒10之法蘭部101的環周面沿著該主軸套筒10的一徑方向鑽孔形成所述進水通道12，另一個步驟則是自該主軸套筒10之本體100的前端面104斜向鑽孔至所述進水通道12的位置而形成所述連通道13。
本創作之具切削液管路之工具機主軸，透過所述切削液管路11進行切削液的輸送，採用斜向鑽孔的方式形成兩個所述連通道13，能夠以兩個所述連通道13搭配連通所述進水通道12，且鑽孔形成所述切削液管路11時，在該主軸套筒10的外表面所形成的開口皆用以與其他的通道、管線對接，能在不產生多餘之開口的前提下，增加通道的數量，讓切削液能輸送至多個所述出水通道21，藉此，本創作在不提高切削液洩漏的風險，且能輸送切削液至多個切削液噴嘴的前提下，相較現有的工具機主軸之切削液管路結構能省去切削液水環的設置，不會占用到該主軸套筒10設置冷卻液水環的空間，讓該具切削液管路之工具機主軸於使用時，對於主軸內部具有足夠的冷卻效果；此外，在加工完所述切削液管路11之後也不需要再進行封堵多餘開口的作業，能減少加工製造該具切削液管路之工具機主軸的成本。
在第一較佳實施例中，各所述切削液管路11的進水通道12係自該法蘭部101的後側面103朝向該主軸套筒10的中心軸且同時朝向該主軸套筒10的前端傾斜地延伸而成，而在第二較佳實施例中，各所述切削液管路11的進水通道12係自該法蘭部101的環周面沿著該主軸套筒10的一徑方向朝向該主軸套筒10的中心軸延伸而成，上述兩個較佳實施例中的所述進水通道12的結構搭配自所述進水通道12傾斜地延伸至該主軸套筒10之外表面的兩所述連通道13，同樣都能在不產生多餘之開口的前提下，以兩個所述連通道13連通所述進水通道12，達到本創作所欲達成的效果。
在上述的兩個較佳實施例中，該具切削液管路之工具機主軸係包含兩個所述切削液管路11，而實際上，在其他的實施例中，該具切削液管路之工具機主軸也能僅包含一個所述切削液管路11或是多個所述切削液管路11，搭配該前蓋20包含單一組所述出水通道或是多組所述出水通道，所述切削液管路11之實際數量係視所需設置的切削液噴嘴的數量而定。
以上所述，僅是本創作的較佳實施例，並非對本創作作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本創作所提技術方案的範圍內，利用本創作所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，並且未脫離本創作的技術方案內容，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。
10:主軸套筒
100:本體
101:法蘭部
102:前側面
103:後側面
104:前端面
11:切削液管路
12:進水通道
13:連通道
20:前蓋
21:出水通道
22:設置槽
30:主軸軸心
70:前蓋
71:出水通道
80:套環
90:主軸套筒
91:進水通道
92:切削液水環
93:冷卻水環
94:連通道
圖1係本創作第一較佳實施例之外觀立體圖。
圖2係本創作第一較佳實施例之元件分解圖。
圖3係本創作第一較佳實施例之主軸套筒的立體剖視圖。
圖4係本創作第一較佳實施例之主軸套筒的側視圖。
圖5係本創作第一較佳實施例之主軸套筒的另一角度的側視圖。
圖6係本創作第一較佳實施例之主軸套筒的俯視圖。
圖7係本創作第一較佳實施例之使用的示意圖。
圖8係本創作第二較佳實施例之主軸套筒的俯視圖。
圖9係現有的工具機主軸切削液管路結構的側視剖面圖。
圖10係現有的工具機主軸切削液管路結構的另一側視剖面圖。
10:主軸套筒
100:本體
101:法蘭部
11:切削液管路
20:前蓋
21:出水通道
22:設置槽
30:主軸軸心
Claims (7)
- 一種具切削液管路之工具機主軸，其包含： 一主軸套筒，其包含至少一切削液管路，該至少一切削液管路包含一進水通道及兩連通道； 該進水通道自該主軸套筒的一外表面朝向該主軸套筒的內部直線地延伸而成； 各該連通道自該進水通道直線地延伸至該主軸套筒的外表面，且係相對該主軸套筒的一中心軸傾斜；該兩連通道分別朝向不同方向延伸而成；以及 一前蓋，其固定於該主軸套筒，且包含至少一組出水通道； 該至少一組出水通道包含兩個出水通道，該至少一組出水通道的兩出水通道分別連通該至少一切削液管路的兩連通道。
- 如請求項1所述之具切削液管路之工具機主軸，其中所述之主軸套筒包含位置相對的一前端與一後端，以及一本體、一法蘭部；該法蘭部環繞連接於該本體的外周面，該法蘭部包含分別面向該主軸套筒之前端與後端的一前側面與一後側面；該至少一切削液管路的進水通道係自該法蘭部的後側面朝向該主軸套筒的中心軸且同時朝向該主軸套筒的前端延伸而成。
- 如請求項1所述之具切削液管路之工具機主軸，其中所述之主軸套筒包含位置相對的一前端與一後端，以及一本體、一法蘭部；該法蘭部環繞連接於該本體的外周面，且該法蘭部包含一環周面；該至少一切削液管路的進水通道係自該法蘭部的環周面沿著該主軸套筒的一徑方向朝向該主軸套筒的一中心軸延伸而成。
- 如請求項2或3所述之具切削液管路之工具機主軸，其中所述之至少一切削液管路的所述進水通道與各所述連通道的連接處位於該主軸套筒的本體中。
- 如請求項4所述之具切削液管路之工具機主軸，其中所述之主軸套筒包含複數個所述切削液管路；該前蓋包含複數組所述出水通道，各組所述出水通道的兩出水通道分別與對應的其中一所述切削液管路的兩連通道相連通。
- 如請求項1至3中任一項所述之具切削液管路之工具機主軸，其中所述之主軸套筒包含複數個所述切削液管路；該前蓋包含複數組所述出水通道，各組所述出水通道的兩出水通道分別與對應的其中一所述切削液管路的兩連通道相連通。
- 如請求項1至3中任一項所述之具切削液管路之工具機主軸，其中各所述切削液管路的所述兩連通道的截面積的總和不大於所述進水通道的截面積。
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