一种应用于主轴换刀吹气以及中心出水的功能切换结构的制作方法

本发明涉及机床主轴技术领域，特别是涉及一种应用于主轴换刀吹气以及中心出水的功能切换结构。

背景技术：

中心出水用于加工冷却，与常用的外部喷淋冷却液冷却对比，中心出水冷却方式将冷却液直接作用于切削点，冷却效果更佳。工作结构为：切削液从主轴后端接口进入主轴中心，经过相应设计的通孔，与主轴前端的刀具相通；其中刀具是特殊设计的，刀具中心有用特殊设计的出水孔，可以将冷却液喷射至切削点。

常用的零件加工无需用中心出水冷却的主轴，出于价格因素，市场上存在着中心出水选项机床和无需中心出水的机床两种，因此也存在着两种不同功能结构的主轴。

换刀吹气用于机床主轴更换刀具时保护主轴锥孔的洁净度。换刀时，主轴内部通压缩空气，在主轴锥孔和刀柄之间形成气幕，防止灰尘、颗粒进入锥孔，影响主轴精度。因此是主轴标配功能。

现有存在问题：主轴通常根据客户要求进行选择，当不需要中心出水功能时，使用主轴A；当需要中心出水功能时，使用主轴B。由于加工零件的变更，导致需要跟换主轴，更换主轴耗时严重，浪费大量的劳动力，造成成本增加。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用于主轴换刀吹气以及中心出水的功能切换结构，只需拆装水堵头和气堵头，即可快速的实现换刀吹气和中心出水的功能切换，无需重装主轴，更换速度快，节省时间和费用，重装主轴一般要数天时间，更换堵头则非常快速，只需专用工具，数分钟即可完成。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种应用于主轴换刀吹气以及中心出水的功能切换结构，包括拉刀杆、连接短轴和主轴，所述的主轴内布置有冷却液腔，该冷却液腔一端由中心出水接头堵住，所述的冷却液腔另一端由主轴内安装的拉刀杆堵住，所述的主轴的中部竖直安装有连接短轴，该连接短轴的两端贯穿于拉刀杆，所述的连接短轴内竖直布置有气孔，所述的拉刀杆的右端部布置有连通气孔和冷却液腔的连接孔，该连接孔靠近冷却液腔的端口处安装有可拆卸的水堵头，所述的连接孔靠近气孔的一侧布置有可拆卸的气堵头，该连接孔位于水堵头和气堵头的中部位置与拉刀杆内设置的出水孔相通。

作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的主轴的中部竖直开有通孔，该通孔内安装有可左右滑动的连接短轴，所述的连接短轴的两端贯穿拉刀杆与主轴的中部套接的圆套相连，该圆套的孔与连接短轴的气孔相通。

作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的圆套外部套有换刀活塞，该换刀活塞右端部上套有卸力活塞，所述的换刀活塞和卸力活塞外套有油缸壳体，该油缸壳体的右侧布置有挡环，当换刀活塞向左移动至圆套右端面与换刀活塞左端面贴牢的位置时，换刀活塞停止移动，换刀活塞中孔的一端与圆套中的孔连通，随后卸力活塞向右移动至卸力活塞右端面与挡环左端面贴牢的位置时，卸力活塞停止移动，卸力活塞中孔的一端与换刀活塞中孔的另一端连通，卸力活塞中孔的另一端与挡环中的孔连通。

作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的油缸壳体的右端通过油缸盖板固定挡环。

作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的挡环上部通过转接块与连接杆相连，该连接杆中的孔与挡环中的孔相通。

作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的中心出水接头伸入到冷却液腔内的一端安装有密封圈。

作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的连接孔包括进水孔和进气孔，所述的进水孔一端与冷却液腔相连，该进水孔与冷却液腔的连接处安装有可拆卸的水堵头，所述的进水孔另一端与进气孔相连，该进水孔中部与拉刀杆的出水孔相连，所述的进气孔的一端与连接短轴的气孔相连，该进气孔的另一端与进水孔的连接处安装有可拆卸的气堵头。

作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的卸力活塞内壁上布置有环槽，该环槽与卸力活塞中设置的孔贯通，当换刀活塞向左移动至圆套右端面与换刀活塞左端面贴牢的位置时，换刀活塞停止移动，换刀活塞中孔的一端与圆套中的孔连通，随后卸力活塞向右移动至卸力活塞右端面与挡环左端面贴牢的位置时，卸力活塞停止移动，卸力活塞中的环槽与换刀活塞中孔的另一端连通，卸力活塞中孔的一端与挡环中的孔连通。

作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的拉刀杆的左端安装有弹簧。

作为对本发明所述的技术方案的一种补充，所述的拉刀杆内位于连接短轴的两侧对称布置有轴向孔，该轴向孔一端与连接孔位于水堵头和气堵头的中部位置相连，所述的轴向孔另一端与出水孔相通。

有益效果：本发明涉及一种应用于主轴换刀吹气以及中心出水的功能切换结构，只需拆装水堵头和气堵头，即可快速的实现换刀吹气和中心出水的功能切换，无需重装主轴，更换速度快，节省时间和费用，重装主轴一般要数天时间，更换堵头则非常快速，只需专用工具，数分钟即可完成。

附图说明

图1是本发明的内部结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图。

图示：1、拉刀杆，2、连接短轴，3、气孔，4、圆套，5、油缸壳体，6、换刀活塞，7、卸力活塞，8、油缸盖板，9、转接块，10、挡环，11、连接杆，12、通孔，13、连接孔，14、主轴，15、弹簧，16、环槽，17、气堵头，18、进水孔，19、水堵头，20、出水孔，21、进气孔，22、轴向孔，23、冷却液腔，24、密封圈，25、中心出水接头。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种应用于主轴换刀吹气以及中心出水的功能切换结构，如图1-2所示，包括拉刀杆1、连接短轴2和主轴14，所述的主轴14内布置有冷却液腔23，该冷却液腔23一端由中心出水接头25堵住，所述的冷却液腔23另一端由主轴14内安装的拉刀杆1堵住，所述的主轴14的中部竖直安装有连接短轴2，该连接短轴2的两端贯穿于拉刀杆1，所述的连接短轴2内竖直布置有气孔3，所述的拉刀杆1的右端部布置有连通气孔3和冷却液腔23的连接孔13，该连接孔13靠近冷却液腔23的端口处安装有可拆卸的水堵头19，所述的连接孔13靠近气孔3的一侧布置有可拆卸的气堵头17，该连接孔13位于水堵头19和气堵头17的中部位置与拉刀杆1内设置的出水孔20相通。

所述的主轴14的中部竖直开有通孔12，该通孔12内安装有可左右滑动的连接短轴2，所述的连接短轴2的两端贯穿拉刀杆1与主轴14的中部套接的圆套4相连，该圆套4的孔与连接短轴2的气孔3相通。

所述的圆套4外部套有换刀活塞6，该换刀活塞6右端部上套有卸力活塞7，所述的换刀活塞6和卸力活塞7外套有油缸壳体5，该油缸壳体5的右侧布置有挡环10，当换刀活塞6向左移动至圆套4右端面与换刀活塞6左端面贴牢的位置时，换刀活塞6停止移动，换刀活塞6中孔的一端与圆套4中的孔连通，随后卸力活塞7向右移动至卸力活塞7右端面与挡环10左端面贴牢的位置时，卸力活塞7停止移动，卸力活塞7中孔的一端与换刀活塞6中孔的另一端连通，卸力活塞7中孔的另一端与挡环10中的孔连通。

所述的油缸壳体5的右端通过油缸盖板8固定挡环10。

所述的挡环10上部通过转接块9与连接杆11相连，该连接杆11中的孔与挡环10中的孔相通。

所述的中心出水接头25伸入到冷却液腔23内的一端安装有密封圈24。

所述的连接孔13包括进水孔18和进气孔21，所述的进水孔18一端与冷却液腔23相连，该进水孔18与冷却液腔23的连接处安装有可拆卸的水堵头19，所述的进水孔18另一端与进气孔21相连，该进水孔18中部与拉刀杆1的出水孔20相连，所述的进气孔21的一端与连接短轴2的气孔3相连，该进气孔21的另一端与进水孔18的连接处安装有可拆卸的气堵头17。

所述的卸力活塞7内壁上布置有环槽16，该环槽16与卸力活塞7中设置的孔贯通，当换刀活塞6向左移动至圆套4右端面与换刀活塞6左端面贴牢的位置时，换刀活塞6停止移动，换刀活塞6中孔的一端与圆套4中的孔连通，随后卸力活塞7向右移动至卸力活塞7右端面与挡环10左端面贴牢的位置时，卸力活塞7停止移动，卸力活塞7中的环槽16与换刀活塞6中孔的另一端连通，卸力活塞7中孔的一端与挡环10中的孔连通。

所述的拉刀杆1的左端安装有弹簧15。

所述的拉刀杆1内位于连接短轴2的两侧对称布置有轴向孔22，该轴向孔22一端与连接孔13位于水堵头19和气堵头17的中部位置相连，所述的轴向孔22另一端与出水孔20相通。

实施例

换刀吹气，首先将水堵头19堵上，气堵头17松开。随后换刀活塞6往左移动，卸力活塞7往右移动，当换刀活塞6向左移动至圆套4右端面与换刀活塞6左端面贴牢的位置时，换刀活塞6停止移动，换刀活塞6中孔的一端与圆套4中的孔连通，随后卸力活塞7向右移动至卸力活塞7右端面与挡环10左端面贴牢的位置时，卸力活塞7停止移动，卸力活塞7中的环槽16与换刀活塞6中孔的另一端连通，卸力活塞7中孔的一端与挡环10中的孔连通。压缩空气从连接杆11右端接头处进入，依次通过转接块9的孔、挡环10的孔、卸力活塞7的孔、换刀活塞6的孔、圆套4的孔、连接短轴2的气孔3、拉刀杆1的进气孔21和轴向孔22，最后从拉刀杆1的出水孔20出来。当不需要换刀吹气时，换刀活塞6与卸力活塞7的孔位错开。

中心出水时，首先将水堵头19松开，气堵头17堵上。在机床上安装有旋转接头(一端固定不动，接水管，一端可以旋转，接在传动轴上)，切削液通过旋转接头通入中心出水接头25中，进入冷却液腔23。切削液依次通过拉刀杆1的进水孔18和轴向孔22，最后从拉刀杆1的出水孔20出来。经过主轴前端进特殊的刀具，最终喷射到工件上。此时由于气堵头17存在，切削液不会泄露到连接短轴2的孔中。

本发明只需拆装水堵头19和气堵头17，即可快速的实现换刀吹气和中心出水的功能切换，无需重装主轴，更换速度快，节省时间和费用，重装主轴一般要数天时间，更换堵头则非常快速，只需专用工具，数分钟即可完成。