一种自主供液式研削主轴及机床的制作方法

本发明涉及研削加工机械制造，具体地，涉及一种自主供液式研削主轴及机床。

背景技术：

1、冷却液的主要功能是在机床加工过程中进行降温及润滑。而冷却液的供给方式主要分为外部供给和内部供给。外部供给冷却液就是从刀具的外部向加工点供给冷却液的方式，不需要复杂的机构，设置比较容易，因此被广泛使用。但是在针对球面进行研削的加工中，由于球面砂轮覆盖了几乎整个加工面，外部供给式就不适合于此类加工。而内部供给式又分为端面供给式、侧面供给式和主轴供给式。其中，主轴供给式通过轴心可降低冷却液压力的损失，有效抑制对刀具转速的影响，是较为理想的针对球面研削加工的冷却液供给方式。但是现有的主轴供给式通常存在供给结构与主轴之间结构契合度不高，导致出液不稳定、工作效率低等问题，无法满足机床加工过程中的供液需求。

2、申请号为202210787752.1的中国发明专利申请，提出了一种内圆电解磨削空心主轴供电供液装置，其空心主轴内部设置有专门的电解液进液管道。由于进液管道和主轴轴线并不在同一直线上，导致出液效果并不理想。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种自主供液式研削主轴及机床，该主轴在其内部设置流体供给通路，可以实现自主供给冷却液等流体的目的。

2、根据本发明的一个方面，提供了一种自主供液式研削主轴，包括：轴套以及安装于所述轴套内部的轴芯，所述轴套与所述轴芯之间具有相对转动部；所述轴芯的前端安装有砂轮夹具，所述轴芯的内部形成流体供给通道，所述轴套的后端安装有供液块，所述供液块的一端与所述流体供给通道连通，所述供液块的另一端设有用于与外部供液装置连接的气管；工作状态下，流体依次通过所述气管和所述供液块进入所述流体供给通路，并在所述轴芯的导向作用下流向所述砂轮夹具，对工具端进行供液。

3、优选地，所述轴套，包括：套体以及分别设置于所述套体前后两端的前轴端盖和后轴端盖，所述供液块设置于所述后轴端盖上，所述气管通过一锥管螺纹部件与所述供液块连接，所述套体内部靠近前轴端盖处设有前球轴承以及设置于所述前轴端盖和所述前球轴承之间的前轴承压板，所述套体内部靠近后轴端盖处设有后球轴承以及设置于所述后轴端盖和所述后球轴承之间的后轴承内圈压板；所述前球轴承和后球轴承用于支撑所述轴芯进行旋转运动。

4、优选地，所述轴套，还包括：法兰或主轴座，所述法兰或所述主轴座安装于所述轴套的外部，用于对所述轴套进行抱紧。

5、优选地，所述轴芯，包括：芯体以及分别设置于所述芯体前后两端的砂轮夹具和堵头，所述芯体的内部形成流体供给通路，所述砂轮夹具的中心处设有与所述流体供给通路相连通的通孔；工作状态下，所述砂轮夹具在所述轴芯的旋转运动带动下进行运动。

6、优选地，所述轴芯的内部设置为具有螺纹的直线型流体供给通路。

7、优选地，所述堵头采用铜合金材料制备得到。

8、优选地，所述轴芯与所述砂轮夹具的轴线处于同一直线上。

9、优选地，所述轴芯的轴线与所述供液块的轴线之间呈90度配置。

10、优选地，所述自主供液式研削主轴，还包括：砂轮，所述砂轮可拆卸地安装于所述砂轮夹具上。

11、优选地，所述砂轮的中心处设有开口。

12、优选地，所述砂轮，包括：球面砂轮和蝶式砂轮。

13、根据本发明的另一个方面，提供了一种机床，包括：床体以及本发明上述中任一项的主轴，所述主轴经过抱紧后固定在所述床体的z轴上作为机床的加工轴。

14、由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下至少一项的有益效果：

15、本发明提供的自主供液式研削主轴及机床，能够实现主轴在加工过程中自主供液，不需要人工干预，主轴通过自主进行润滑剂或冷却液的供给，减少了操作人员的工作量和时间成本。

16、本发明提供的自主供液式研削主轴及机床，通过自主供液，主轴能够获得恒定的润滑效果，提高了加工过程中的稳定性和精度，降低了由于润滑不良引起的加工质量问题，从而提高加工质量。

17、本发明提供的自主供液式研削主轴及机床，能够根据需要调整润滑剂或冷却液的供应量，避免了过度消耗润滑剂或冷却液，提高了能源利用效率。

18、本发明提供的自主供液式研削主轴及机床，主轴的轴芯与砂轮通过砂轮夹具连接，当砂轮磨损需要更换时，可不必更换整个主轴，只需将砂轮拆卸下来更换新的砂轮即可，减少了维修和更换成本。

19、本发明提供的自主供液式研削主轴及机床，主轴与供给部件之间契合度高，可以集成连接在主轴内部，与主轴之间形成紧凑的、一体化的自主供液结构，对于高精度球面研削及其工艺的优化改进具有重要意义。

技术特征：

1.一种自主供液式研削主轴，其特征在于，包括：轴套(11)以及安装于所述轴套(11)内部的轴芯(10)，所述轴套(11)与所述轴芯(10)之间具有相对转动部；所述轴芯(10)的前端安装有砂轮夹具(50)，所述轴芯(10)的内部形成流体供给通道，所述轴套(11)的后端安装有供液块(40)，所述供液块(40)的一端与所述流体供给通道连通，所述供液块(40)的另一端设有用于与外部供液装置连接的气管(42)；工作状态下，流体依次通过所述气管(42)和所述供液块(40)进入所述流体供给通路，并在所述轴芯(10)的导向作用下流向所述砂轮夹具(50)，对工具端进行供液。

2.根据权利要求1所述的自主供液式研削主轴，其特征在于，所述轴套(11)，包括：套体以及分别设置于所述套体前后两端的前轴端盖(20)和后轴端盖(30)，所述供液块(40)设置于所述后轴端盖(30)上，所述气管(42)通过一锥管螺纹部件(41)与所述供液块(40)连接，所述套体内部靠近前轴端盖(20)处设有前球轴承(22)以及设置于所述前轴端盖(20)和所述前球轴承(22)之间的前轴承压板(21)，所述套体内部靠近后轴端盖(30)处设有后球轴承(32)以及设置于所述后轴端盖(30)和所述后球轴承(32)之间的后轴承内圈压板(31)；所述前球轴承(22)和后球轴承(32)用于支撑所述轴芯(10)进行旋转运动。

3.根据权利要求2所述的自主供液式研削主轴，其特征在于，所述轴套(11)，还包括：法兰(110)或主轴座(111)，所述法兰(110)或所述主轴座(111)安装于所述轴套(11)的外部，用于对所述轴套(11)进行抱紧。

4.根据权利要求1所述的自主供液式研削主轴，其特征在于，所述轴芯(10)，包括：芯体以及分别设置于所述芯体前后两端的砂轮夹具(50)和堵头(12)，所述芯体的内部形成流体供给通路，所述砂轮夹具(50)的中心处设有与所述流体供给通路相连通的通孔；工作状态下，所述砂轮夹具(50)在所述轴芯(10)的旋转运动带动下进行运动。

5.根据权利要求4所述的自主供液式研削主轴，其特征在于，所述轴芯(10)的内部设置为具有螺纹的直线型流体供给通路。

6.根据权利要求4所述的自主供液式研削主轴，其特征在于，所述堵头(12)采用铜合金材料制备得到。

7.根据权利要求1所述的自主供液式研削主轴，其特征在于，所述轴芯(10)与所述砂轮夹具(50)的轴线处于同一直线上；和/或

8.根据权利要求1所述的自主供液式研削主轴，其特征在于，还包括：砂轮，所述砂轮可拆卸地安装于所述砂轮夹具(50)上。

9.根据权利要求8所述的自主供液式研削主轴，其特征在于，所述砂轮，包括：球面砂轮(51)和蝶式砂轮(52)；和/或

10.一种机床，包括：床体以及权利要求1-9中任一项所述的主轴(100)，所述主轴(100)经过抱紧后固定在所述床体的z轴上作为机床的加工轴。

技术总结
本发明提供了一种自主供液式研削主轴及机床，其中主轴包括：轴套以及安装于轴套内部的轴芯，轴套与轴芯之间具有相对转动部；轴芯的前端安装有砂轮夹具，轴芯的内部形成流体供给通道，轴套的后端安装有供液块，供液块的一端与流体供给通道连通，供液块的另一端设有用于与外部供液装置连接的气管；工作状态下，流体依次通过气管和供液块进入流体供给通路，并在轴芯的导向作用下流向砂轮夹具，对工具端进行供液。本发明能够实现主轴在加工过程中自主供液，不需要人工干预，减少了操作人员的工作量和时间成本；主轴与供给部件之间契合度高，可以集成连接在主轴内部，与主轴之间形成紧凑的、一体化的自主供液结构。

技术研发人员：伍鹏,邓龙农,周婧
受保护的技术使用者：华领精机（浙江）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27