专利名称：工具机主轴防尘装置加工方法及具防尘装置的工具机主轴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械加工的工具机构造，特别是涉及一种工具机主轴防尘装置的加工方法及具防尘装置的工具机主轴。
背景技术：
现有机械加工机具的旋转式主轴的结构配置如图5所示，该旋转式主轴包括有一轴杆50、一用以支撑轴杆50的轴座60，以及一连接驱动轴杆50的驱动马达70 ；其中，轴座 60安装于工具机的机台A内部且固定连接于驱动马达70，轴杆50以可转动形态安装于轴座60，轴杆50的一端直接穿置固定于驱动马达70的转子71，以由驱动马达70直接驱动轴杆50转动，并且在穿出机台A的一端结合设有一加工刀具B。为避免在加工过程中，车削液、灰尘及加工产生的金属细屑等异物，可能会侵入到可转动的轴杆50与固定不动的轴座60之间，进而影响轴杆50运转的顺畅性及安全性，通常会在轴杆50朝外的加工端与轴座60之间设置一组防尘装置90。如图5及图6所示，现有的防尘装置90包括相互邻靠且轮廓形状相匹配的一端盖91及一防尘盖92 ；其中，端盖 91以螺纹结合于轴座60的开口端，并且抵紧设置于轴杆50与轴座60之间的轴承61 ；防尘盖92以螺纹结合于轴杆50的加工端，并在防尘盖92朝向端盖91的端面凹设一供端盖91 嵌入的环槽921，环槽921的规格略大于端盖91，能够在端盖91与防尘盖92之间预留一个小间隙，以防止端盖91及防尘盖92相互干涉而产生接触摩擦。为了防水防尘考虑，端盖91与防尘盖92之间的间隙应尽可能地缩小，但是受限于以下两种因素，导致该间隙难以有效地缩小(一)现有的防尘装置90是以车削加工成型所制成，精密度受到一定的限制；(二)为避免轴杆50转动时与轴座60发生干涉而影响转动的顺畅性，该间隙必须足够大；(三)避免切削颗粒等细小异物侵入该间隙而发生卡死现象。基于前述各项因素，现有的迷宫式防尘装置90设置于端盖91及防尘盖92之间的间隙大约在0. 15mm至0. 5mm的范围左右，在一般的运转实施时，利用离心力及气旋作用，还可以达到正常运转及防尘防水效果，但是当切削环境较恶劣时，例如切削液的水量过大或水压过大或切削颗粒小于0. 15mm时，现有防尘装置90就容易发生异物侵入现象而污染轴承，在累积到一定量后，便会发生轴承磨损失效及影响转动顺畅性等问题。
发明内容
为解决现有工具机主轴防尘装置因为加工手段问题而导致在防水防尘效果的不足及限制，本发明的主要目的在于提供一种工具机主轴防尘装置的加工方法及具防尘装置的工具机主轴，本发明将防尘装置的端盖及防尘盖在车削加工成型的后，依序进行表面硬化处理、防锈处理及精密研磨处理，能够将端盖与防尘盖在端面方向的装配间隙最小化到 0. 002mm至0. Olmm的范围，大幅提高工具机主轴的防水防尘效果，解决现有防尘装置的限制与不足。本发明的目的是采用以下的技术方案来实现的。
依据本发明提出的工具机主轴防尘装置的加工方法，其加工步骤包括车削加工成型，以精密车床车削加工成型出一组装配时相互邻靠且轮廓形状相匹配的一端盖及一防尘盖，所述端盖设有一以同圆心方式环绕设置的第一接合部，所述防尘盖设有一匹配套合所述第一接合部的第二接合部；表面硬化处理，对所述端盖与所述防尘盖的外表面进行硬化处理，在所述端盖与所述防尘盖的外表面形成一硬化层；精密研磨处理，采用精密研磨的手段，对于所述端盖及所述防尘盖的硬化层进行精密研磨处理，精确控制硬化层的平坦度及精密度；成品，将轮廓形状相匹配的所述端盖及所述防尘盖相互邻靠装配，构成运用于工具机主轴的防尘装置。其中，所述的外表面硬化处理是采用高周波硬化法、渗碳法、氮化法或软氮化法。优选的，在完成表面硬化处理后进行防锈处理步骤，所述防锈处理步骤采用镀保护膜方式对所述的端盖及所述防尘盖的硬化层进行防锈处理。优选的，所述的防锈处理是采用电镀铬法、化学镍法、软氮化法或有机硅烷偶联剂法。本发明还包括一种具防尘装置的工具机主轴，其包括一轴座；一轴杆，其可转动地穿置结合于所述轴座；一端盖，其结合设置于所述轴座端部且在中间位置设有一供所述轴杆通过的套孔，所述端盖朝所述主轴设有一第一接合部，并在外表面设有一经过硬化及精密研磨处理的第一硬化层；以及一防尘盖，其结合设置于所述轴杆且邻靠所述端盖，所述防尘盖设有一第二接合部匹配套合所述第一接合部，并在外表面设有一经过硬化及精密研磨处理的第二硬化层， 在所述第一接合部与所述第二接合部之间形成一间隙。其中，所述的第一接合部是朝向所述主轴以同圆心方式间隔环绕凸设有一第一阻环及一第二阻环，并在所述第一、第二阻环之间形成一隔槽；所述的第二接合部是朝向所述第一接合部以同圆心方式间隔环绕设有一第一环槽、一凸环及一第二环槽，所述第一阻环、 凸环及第二阻环对正嵌插于相对应的所述第一环槽、隔槽及第二环槽。其中，所述的第一阻环及第二阻环设置成阶级状的位差形态，并且所述第一阻环及所述隔槽的外侧内壁设为朝外渐阔的倾斜状形态。优选的，所述端盖与所述防尘盖在端面方向的间隙为0. 002mm至0. 01mm。优选的，所述端盖与所述防尘盖在端面方向的间隙为0. 003mm至0. 005mm。优选的，所述的第一硬化层及第二硬化层是具防锈功能的硬化层。本发明所提出的工具机主轴防尘装置的加工方法及具防尘装置的工具机主轴，可以获得的有益效果包括1、本发明将迷宫式防尘装置的端盖及防尘盖在车削加工成型后，进一步经过硬化、防锈及精密研磨等处理，有效地将端盖与防尘盖在端面方向的装配间隙最小化到 0. 002mm至0. Olmm的范围，大幅提高工具机主轴的防水防尘效果，有效确保工具机主轴运转的顺畅性及安全性。
2、本发明在端盖与防尘盖车削加工成型后，经过硬化处理而于表面形成硬度增加的硬化层，因为硬化层的硬度够大，能够将侵入的异物碾碎，配合旋转产生的离心力及气旋而排出，有效提升防尘装置的防尘及防异物侵入等效能。3、本发明的端盖与防尘盖于车削加工成型后，经过精密研磨处理，可以精确控制端盖及防尘盖的表面的平坦度及精密度。4、本发明的端盖与防尘盖于车削加工成型后，经过防锈处理，纵使工具机长期未使用(例如休假或转换工作)，依然可以避免端盖与防尘盖生锈而发生黏着卡死现象，提升防尘装置的耐用性及实用性。5、本发明于端盖与防尘盖之间形成两道凹凸匹配的迷宫式防水防尘机制，能够有效确保工具机主轴的防水防尘效果。
图1是本发明的加工步骤流程图。图2是本发明的工具机主轴的组合剖面示意图。图3是本发明的防尘装置的组成构件分解图。图4是本发明的防尘装置的组合剖面图。图5是现有旋转式主轴的组合剖面示意图。图6是现有工具机主轴的组合剖面图。主要组件符号说明
权利要求
1.一种工具机主轴防尘装置的加工方法，其特征在于，其加工步骤包括车削加工成型，以精密车床车削加工成型出一组装配时相互邻靠且轮廓形状相匹配的一端盖及一防尘盖，所述端盖设有一以同圆心方式环绕设置的第一接合部，所述防尘盖设有一匹配套合所述第一接合部的第二接合部；表面硬化处理，对所述端盖与所述防尘盖的外表面进行硬化处理，在所述端盖与所述防尘盖的外表面形成一硬化层；精密研磨处理，采用精密研磨的手段，对于所述端盖及所述防尘盖的硬化层进行精密研磨处理，精确控制硬化层的平坦度及精密度；成品，将轮廓形状相匹配的所述端盖及所述防尘盖相互邻靠装配，构成运用于工具机主轴的防尘装置。
2.根据权利要求1所述的工具机主轴防尘装置的加工方法，其特征在于，所述的外表面硬化处理是采用高周波硬化法、渗碳法、氮化法或软氮化法。
3.根据权利要求1或2所述的工具机主轴防尘装置的加工方法，其特征在于，在完成表面硬化处理后进行防锈处理步骤，所述防锈处理步骤采用镀保护膜方式对所述的端盖及所述防尘盖的硬化层进行防锈处理。
4.根据权利要求3所述的工具机主轴防尘装置的加工方法，其特征在于，所述的防锈处理是采用电镀铬法、化学镍法、软氮化法或有机硅烷偶联剂法。
5.一种具防尘装置的工具机主轴，其特征在于，包括一轴座；一轴杆，其可转动地穿置结合于所述轴座；一端盖，其结合设置于所述轴座端部且在中间位置设有一供所述轴杆通过的套孔，所述端盖朝所述主轴设有一第一接合部，并在外表面设有一经过硬化及精密研磨处理的第一硬化层；以及一防尘盖，其结合设置于所述轴杆且邻靠所述端盖，所述防尘盖设有一第二接合部匹配套合所述第一接合部，并在外表面设有一经过硬化及精密研磨处理的第二硬化层，在所述第一接合部与所述第二接合部之间形成一间隙。
6.根据权利要求5所述的具防尘装置的工具机主轴，其特征在于，所述的第一接合部是朝向所述主轴以同圆心方式间隔环绕凸设有一第一阻环及一第二阻环，并在所述第一、 第二阻环之间形成一隔槽；所述的第二接合部是朝向所述第一接合部以同圆心方式间隔环绕设有一第一环槽、一凸环及一第二环槽，所述第一阻环、凸环及第二阻环对正嵌插于相对应的所述第一环槽、隔槽及第二环槽。
7.根据权利要求6所述的具防尘装置的工具机主轴，其特征在于，所述的第一阻环及第二阻环设置成阶级状的位差形态，并且所述第一阻环及所述隔槽的外侧内壁设为朝外渐阔的倾斜状形态。
8.根据权利要求5或6或7所述的具防尘装置的工具机主轴，其特征在于，所述端盖与所述防尘盖在端面方向的间隙为0. 002mm至0. 01mm。
9.根据权利要求8所述的具防尘装置的工具机主轴，其特征在于，所述端盖与所述防尘盖在端面方向的间隙为0. 003mm至0. 005mm。
10.根据权利要求8所述的具防尘装置的工具机主轴，其特征在于，所述的第一硬化层及第二硬化层是具防锈功能的硬化层。
全文摘要
本发明涉及一种工具机主轴防尘装置的加工方法及具防尘装置的工具机主轴，本发明在防尘装置的端盖及防尘盖车削加工成型之后，依序进行表面硬化处理、防锈处理及精密研磨处理，能够在端盖及防尘盖的外表面形成具备硬化及防锈功能的硬化层，有效地避免防尘装置受到细碎异物的侵入或生锈所影响，并且利用精密研磨处理的手段，能够将端盖与防尘盖在端面方向的装配间隙最小化到0.002mm至0.01mm的范围，大幅提高工具机主轴的防水防尘效果，解决现有防尘装置的限制与不足，有效确保运转的顺畅性及安全性。
文档编号B23B19/02GK102267045SQ20111019830
公开日2011年12月7日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年2月25日
发明者温汝伦 申请人:飞浦实业股份有限公司