具有冷却结构的高速电主轴的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高速电主轴，特别涉及一种具有冷却结构的高速电主轴。
【背景技术】
[0002]目前用于铣削、钻铣加工，普遍采用高速或超高速加工技术，即采用非常规的主轴转速与进给速度，特别是超高速的主轴转速。而目前使用的高速电主轴，最高转速能达到40000?100000rpm/min，甚至更高，如此高速的主轴转速，常规的冷却方式是很难满足高速加工需求。另一方面，为了获得更高的主轴转速，高速电主轴一般采用短悬伸直接夹刀方式装入刀具，直接夹持刀具的电主轴，使加工刀具悬伸长度大幅缩短，而主轴在加工过程中，刀具伸入封闭的工件框时，外部喷射的冷却液难以进入加工区域，加工过程中冷却不良的直接后果是加工不能继续正常进行，造成工件和刀具损坏。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种冷却效果好、使用方便的具有冷却结构的。
[0004]根据本实用新型的一个方面，提供了具有冷却结构的高速电主轴，包括转子轴芯、弹性夹头、机体和喷射机构，转子轴芯套装于机体内，弹性夹头位于机体一端，弹性夹头的一端套装于转子轴芯内并被转子轴芯带动，喷射机构固定安装于机体一端并与弹性夹头相邻，机体内设有冷却介质通道，冷却介质通道与喷射机构连通。
[0005]本实用新型的有益效果是:冷却介质通过机体内的冷却介质通道输送到喷射机构，由喷射机构喷射到被弹性夹头夹持的工件上，实现快速冷却工件的目的，同时由于冷却结构为高速电主轴自带结构，避免了外部喷射的冷却液难以进入加工区域的情况冷，另外，却介质通道设置在机体内，在对工件进行冷却的同时可对机体进行冷却，使用方便且冷却效果好。
[0006]在一些实施方式中，喷射机构套装于弹性夹头外，喷射机构上设有环形分布的喷射口。由此，环形分布的喷射口可使冷却介质360度均匀喷射工件，使工件的周向受冷均匀。
[0007]在一些实施方式中，喷射口为9个，9个喷射口以三个为一组形成三个层次的喷射角度。由此，采用多个层次的喷射角度，可对工件径向方向的不同位置进行喷射，使工件的径向受冷均匀。
[0008]在一些实施方式中，喷射口外侧连接有万向喷头。由此，万向喷头可方便对喷射角度进行调节。
[0009]在一些实施方式中，具有冷却结构的高速电主轴还包括前端盖，前端盖的一侧与机体固定连接，前端盖的另一侧与喷射机构固定连接，前端盖设有通孔，通孔连通冷却介质通道和喷射机构。由此，喷射机构与前端盖分体设置，使高速电主轴整体牢固并方便使用及更换。
[0010]在一些实施方式中，具有冷却结构的高速电主轴还包括后端盖，后端盖固定于机体远离弹性夹头的一端，后端盖上设有冷却介质入口，冷却介质入口与冷却介质通道连通。由此，冷却介质从高速电主轴的一端到另一端，对机体冷却后再喷射出对工件进行冷却，可充分利用冷却介质的冷量，有利于节省能源。
[0011]在一些实施方式中，具有冷却结构的高速电主轴还包括拉刀机构和打刀气缸、拉刀机构穿过转子轴芯中心与弹性夹头连接，打刀气缸固定安装于机体外，打刀气缸与拉刀机构连接并带动拉刀机构沿转子轴芯的轴向移动。由此，打刀气缸与拉刀机构可拉紧弹性夹头以便夹紧工件。
[0012]在一些实施方式中，具有冷却结构的高速电主轴还包定子线圈，定子线圈固定于机体内，定子线圈与转子轴芯耦合。由此，定子线圈与转子轴芯耦合可实现转子轴芯高速转动。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型一实施方式的具有冷却结构的高速电主轴的结构示意图；
[0014]图2为图1所示具有冷却结构的高速电主轴的喷射机构的结构示意图；
[0015]图3为图1所示具有冷却结构的高速电主轴的A部位的结构示意图；
[0016]图4为图1所示具有冷却结构的高速电主轴的A部位另一实施方式的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0018]图1和图2示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的具有冷却结构的高速电主轴。
[0019]参照图1，具有冷却结构的高速电主轴包括转子轴芯1、弹性夹头2、机体3、喷射机构4、前端盖5、后端盖6、拉刀机构7、打刀气缸8和定子线圈9。转子轴芯I通过轴承套装于机体3内，弹性夹头2位于机体3 —端，弹性夹头2的一端套装于转子轴芯I内并被转子轴芯I带动，弹性夹头2的另一端伸出机体3外夹持住工件10。喷射机构4固定安装于机体3 —端并与弹性夹头2相邻，机体3内设有冷却介质通道31，冷却介质通道31与喷射机构4连通。
[0020]前端盖5和后端盖6分别位于机体3两端并与机体固定连接。前端盖5的一侧与机体3固定连接，前端盖5的另一侧与喷射机构4固定连接。后端盖6固定于机体3远离弹性夹头2的一端，后端盖6上开有冷却介质入口 61并开有通道62，冷却介质入口 61通过通道62与冷却介质通道31连通。
[0021]转子轴芯I为中空结构，拉刀机构7穿过转子轴芯I中心与弹性夹头2的一端螺纹固定连接。打刀气缸8固定安装于机体3外，打刀气缸8的自由端与拉刀机构7连接并带动拉刀机构7沿转子轴芯I的轴向移动。弹性夹头2伸出机体3外的一端可设置成几片分开的夹片合围夹住工件，夹片的外侧具有向外倾斜的成斜面，转子轴芯I的内侧设有与斜面配合的锥形面。弹性夹头2的弹性夹头2夹持住工件10后，打刀气缸8拉动拉刀机构7并拉动弹性夹头2向机体3内收缩，转子轴芯I内的锥形面挤压弹性夹头2夹片外侧的斜面可使弹性夹头2夹紧工件10。
[0022]定子线圈9固定于机体3内，定子线圈9套装在转子轴芯I外并与转子轴芯I耦合，给定子线圈9通电即可使转子轴芯I高速旋转。
[0023]实施例1
[0024]参照图3，喷射机构4为环形并套装于弹性夹头2外，喷射机构4内开有环形水道42，环形水道42与机体3内的冷却介质通道31连通。喷射机构4上开设有与环形水道42连通的喷射口 41，喷射口 41环形分布环绕在弹性夹头2周围，使喷射的冷却介质可在工件10的周向均匀分布。喷射口 41倾斜设置使喷射出的冷却介质可到达工件。喷射口 41可设为9个，9个喷射口 41以三个为一组形成三个层次的喷射角度，相邻喷射口 41的喷射角度不同。喷射的冷却介质可达到工件径向方向的三个不同位置，使冷却介质可在工件10的径向位置均匀分布。
[0025]实施例2
[0026]参照图4，在实施例1的基础上，喷射口 41的外侧连接有万向喷头43，喷射口 41与万向喷头43连通。万向喷头43可任意改变喷射角度，操作方便，适应性强。
[0027]以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于:包括转子轴芯(I)、弹性夹头(2)、机体(3)和喷射机构(4)，所述转子轴芯⑴套装于机体(3)内，所述弹性夹头(2)位于机体(3)一端，所述弹性夹头(2)的一端套装于转子轴芯(I)内并被转子轴芯(I)带动，所述喷射机构(4)固定安装于机体(3) —端并与弹性夹头(2)相邻，所述机体(3)内设有冷却介质通道(31)，所述冷却介质通道(31)与喷射机构(4)连通。
2.根据权利要求1所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于:所述喷射机构(4)套装于弹性夹头(2)外，所述喷射机构(4)上设有环形分布的喷射口(41)。
3.根据权利要求2所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于:所述喷射口(41)为9个，所述9个喷射口(41)以三个为一组形成三个层次的喷射角度。
4.根据权利要求2所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于:所述喷射口(41)外侧连接有万向喷头(43)。
5.根据权利要求1所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于:还包括前端盖(5)，所述前端盖(5)的一侧与机体(3)固定连接，所述前端盖(5)的另一侧与喷射机构(4)固定连接，所述前端盖(5)设有通孔(51)，所述通孔(51)连通冷却介质通道(31)和喷射机构⑷。
6.根据权利要求1所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于:还包括后端盖(6)，所述后端盖(6)固定于机体(3)远离弹性夹头(2)的一端，所述后端盖(6)上设有冷却介质入口(61)，所述冷却介质入口(61)与冷却介质通道(31)连通。
7.根据权利要求1所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于:还包括拉刀机构(7)和打刀气缸(8)、所述拉刀机构(7)穿过转子轴芯(I)中心与弹性夹头(2)连接，所述打刀气缸(8)固定安装于机体(3)外，所述打刀气缸(8)与拉刀机构(7)连接并带动拉刀机构⑵沿转子轴芯⑴的轴向移动。
8.根据权利要求1所述的具有冷却结构的高速电主轴，其特征在于:还包定子线圈(9)，所述定子线圈(9)固定于机体(3)内，所述定子线圈(9)与转子轴芯⑴耦合。
【专利摘要】本实用新型公开了具有冷却结构的高速电主轴，包括转子轴芯、弹性夹头、机体和喷射机构，转子轴芯套装于机体内，弹性夹头位于机体一端，弹性夹头的一端套装于转子轴芯内并被转子轴芯带动，喷射机构固定安装于机体一端并与弹性夹头相邻，机体内设有冷却介质通道，冷却介质通道与喷射机构连通。冷却介质通过机体内的冷却介质通道输送到喷射机构，由喷射机构喷射到被弹性夹头夹持的工件上，实现快速冷却工件的目的，同时由于冷却结构为高速电主轴自带结构，避免了外部喷射的冷却液难以进入加工区域的情况冷，另外，却介质通道设置在机体内，在对工件进行冷却的同时可对机体进行冷却，使用方便且冷却效果好。
【IPC分类】B23B19-02, B23Q11-10
【公开号】CN204396896
【申请号】CN201520012989
【发明人】肖衍盛
【申请人】肖衍盛, 陈昌永, 陈国勇
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月8日