一种应用于高精密加工中心的冷却式芯轴制造技术

技术编号：42220104 阅读：19 留言：0更新日期：2024-07-30 19:00

本申请涉及一种应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，包括芯轴主体，设置有沿芯轴主体的轴线方向延伸设置的冷却通道；旋转接头，包括旋转体以及固定体，旋转体与芯轴主体固定连接，旋转体设置有进液通道以及出液通道，进液通道以及出液通道均与冷却通道连通，固定体设置有进液入口道以及出液出口道，进液入口道与进液通道连通，出液出口道与出液通道连通。本申请具有能充分对芯轴冷却，而提升加工精度的效果。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及加工中心的领域，尤其是涉及一种应用于高精密加工中心的冷却式芯轴。

技术介绍

1、随着先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求，对机床结构等提出了更高的性能指标，随着科技发展，机械产品日趋精密复杂，加工这类产品使用普通机床或专用化程度高的自动化机床已不能适应这些要求，加工中心这种新型机床应运而生，加工中心具有适应性强、加工精度高、加工质量稳定和生产效率高等优点，因此应用逐渐广泛，电主轴是加工中心的核心部件之一，电主轴是从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来的部件，能够自主实现机床主轴与主轴电机的功能。

2、相关技术中，如公开号cn215199673u，加工中心电主轴，电机2的转子设置在芯轴1上；外壳3设置在电机2的定子上且外壳3套住芯轴1；密封模块设置在外壳3的两侧；轴承5套装在芯轴1的端部；冷却模块设置在外壳3上，冷却模块用于对电机2进行冷却降温。电机2用于提供动力，通过电机2转动可以带动芯轴1进行转动，芯轴1用于安装刀具，外壳3用于对内部零件进行安装防护，密封模块用于进行对外壳3密封，防护电主轴；使用的时候，在芯轴1上安装刀具，通过电机2带动芯轴1进行转动，进而可以带动刀具转动，从而对工件进行加工。

3、针对上述中的相关技术，存在有电机工作过程中产生的热量一部分向外扩散，另一部分向内扩散给芯轴，同时在转动过程中轴承的热量也会传递给芯轴，所以只是在外侧给电机进行冷却容易使芯轴冷却不充分，从而导致加工精度较低的缺陷。

技术实现思路

<p>1、为了能充分对芯轴冷却，而提升加工精度，本申请提供一种应用于高精密加工中心的冷却式芯轴。

2、本申请提供的一种应用于高精密加工中心的冷却式芯轴采用如下的技术方案：

3、一种应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，包括：

4、芯轴主体，设置有沿所述芯轴主体的轴线方向延伸设置的冷却通道；

5、旋转接头，包括旋转体以及固定体，所述旋转体与所述芯轴主体固定连接，所述旋转体设置有进液通道以及出液通道，所述进液通道以及所述出液通道均与所述冷却通道连通，所述固定体设置有进液入口道以及出液出口道，所述进液入口道与所述进液通道连通，所述出液出口道与所述出液通道连通。

6、通过采用上述技术方案，因旋转接头的设置，则在芯轴主体转动的过程中，冷却液可以从进液入口道流入，接着经过进液通道进入冷却通道，然后从冷却通道进入出液通道，最后从出液出口道流出，所以能实现从内部对芯轴主体进行冷却，从而能更充分地给芯轴主体进行冷却，进而有助于提升加工精度。

7、优选的，所述旋转体的周侧外壁设置有进液容液槽以及出液容液槽，所述进液容液槽以及所述出液容液槽均呈环槽构造，所述进液容液槽的槽底与所述进液通道连通，所述进液容液槽的槽口与所述进液入口道连通；所述出液容液槽的槽底与所述出液通道连通，所述出液容液槽的槽口与所述出液出口道连通。

8、通过采用上述技术方案，因旋转体在转动的过程中，需要保持进液通道与进液入口道之间的连通，以及保持出液通道与出液出口道之间的连通管，故进液容液槽以及出液容液槽的设置，则在旋转体转动的过程中，即使进液通道没有对准进液入口道，以及出液通道没有对准出液出口道，则进液容液槽能稳定地串连进液通道与进液入口道，出液容液槽能稳定地串连出液通道与出液出口道，所以在芯轴主体旋转过程中，能保持芯轴主体中冷却液的流动稳定性以及填充饱和程度，从而能更充分地给芯轴主体冷却。

9、优选的，所述进液入口道以及所述出液入口道靠近所述旋转体的一端处设置有扩流孔，所述扩流孔靠近所述旋转体一端的过水断面面积大于远离所述旋转体一端的过水断面面积，所述扩流孔靠近所述旋转体一端的过水断面面积大于所述进液通道以及所述出液通道靠近所述固定体一端的过水断面面积。

10、通过采用上述技术方案，在进液通道对准进液入口道时，冷却液流入进液通道的过程中，冷却液也能进入进液容液槽，所以后续进液通道错开的瞬间，也仍然能保持冷却液稳定流入进液通道，同理在出液通道对准出液出口道时，冷却液离开出液通道的过程中，冷却液也能进入出液容液槽，所以后续出液通道错开的瞬间，也仍然能保持冷却液稳定进入出液出口道，综上能进一步提升冷却油在冷却式芯轴中的流动流畅性以及稳定性。

11、优选的，所述冷却通道具有两个通道端口，两个所述通道端口分别与所述进液通道以及所述出液通道连通，所述通道端口位于所述芯轴主体一个的端面上。

12、通过采用上述技术方案，相比于两个通道端口不在同一个端面上，而在芯轴主体的周侧上的方式，此种设计方式，第一，能让冷却式芯轴的整体构造更加简单，第二，在芯轴主体的端面处，则能更容易处理旋转体与芯轴主体的密封构造，从而能让冷却液更稳定地在芯轴主体以及旋转接头中的通道进行流动，进而能更充分地给芯轴主体进行冷却。

13、优选的，所述旋转体与所述芯轴主体为法兰式连接。

14、通过采用上述技术方案，第一，连接构造简单，第二，法兰式连接能使紧固力平行于芯轴主体的轴线，所以芯轴主体与旋转体之间的分隔式密封构造能更加稳定，从而能提升冷却液的流动稳定性。

15、优选的，所述芯轴主体的中心不在一个所述冷却通道的两个所述通道端口之间，所述冷却通道绕所述芯轴主体的中心线设置有多个。

16、通过采用上述技术方案，相比于冷却液从芯轴主体上半部分流入，再从下半部分流出的方式，此种设计方式，在均匀对芯轴主体周向不同位置进行冷却的同时，每个冷却通道之间没有共同连通的部分，则不同冷却通道中的冷却液不会相互干涉，从而能进一步提升对芯轴主体的充分冷却。

17、优选的，一个所述冷却通道中两个所述通道端口之间的中心连线延长线经过所述芯轴主体的中心。

18、通过采用上述技术方案，相比于一个冷却通道中两个通道端口之间的连线相切于芯轴主体中心所在圆周的方式，此种设计方式，冷却通道在远离旋转接头一端的拐角路径更容易成型，例如可以通过钻孔，然后在孔远离芯轴主体中心的一侧固定有堵塞构件即可，从而能降低芯轴主体的制造成本。

19、优选的，所述进液通道以及所述出液通道设置有一个，所述旋转体靠近所述芯轴主体的端面上设置有进液串连槽以及出液串连槽，所述进液串连槽的槽口与所述冷却通道连通，所述进液串连槽的槽底与所述进液通道连通，所述出液串连槽的槽口与所述冷却通道连通，所述出液串连槽的槽底与所述出液通道连通。

20、通过采用上述技术方案，因固定体通常会连接外部的冷却液供给设备，所以进液入口道以及出液入口道通常也会只设置有一个，故相比于进液通道以及出液通道设置有多个的方式，此种设计方式，冷却液离开进液通道后会填充进液串连槽，再分别进入多个冷却通道，多个冷却通道的冷却液在离开冷却通道后会填充出液串连槽，再进入出液通道，则冷却液进入多个冷却通道的过程不易相互干涉，冷却液流入出液通道能更加充分，从而进一步提升冷却液的流动流畅性以及流动稳定性。

21、优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：所述旋转体(4)的周侧外壁设置有进液容液槽(43)以及出液容液槽(44)，所述进液容液槽(43)以及所述出液容液槽(44)均呈环槽构造，所述进液容液槽(43)的槽底与所述进液通道(41)连通，所述进液容液槽(43)的槽口与所述进液入口道(51)连通；所述出液容液槽(44)的槽底与所述出液通道(42)连通，所述出液容液槽(44)的槽口与所述出液出口道(52)连通。

3.根据权利要求2所述的应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：所述进液入口道(51)以及所述出液入口道靠近所述旋转体(4)的一端处设置有扩流孔(53)，所述扩流孔(53)靠近所述旋转体(4)一端的过水断面面积大于远离所述旋转体(4)一端的过水断面面积，所述扩流孔(53)靠近所述旋转体(4)一端的过水断面面积大于所述进液通道(41)以及所述出液通道(42)靠近所述固定体(5)一端的过水断面面积。

4.根据权利要求1所述的应用于高精密加工中心的冷却式芯

5.根据权利要求4所述的应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：所述旋转体(4)与所述芯轴主体(1)为法兰式连接。

6.根据权利要求4所述的应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：所述芯轴主体(1)的中心不在一个所述冷却通道(2)的两个所述通道端口(6)之间，所述冷却通道(2)绕所述芯轴主体(1)的中心线设置有多个。

7.根据权利要求6所述的应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：一个所述冷却通道(2)中两个所述通道端口(6)之间的中心连线延长线经过所述芯轴主体(1)的中心。

8.根据权利要求7所述的应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：所述进液通道(41)以及所述出液通道(42)设置有一个，所述旋转体(4)靠近所述芯轴主体(1)的端面上设置有进液串连槽(45)以及出液串连槽(46)，所述进液串连槽(45)的槽口与所述冷却通道(2)连通，所述进液串连槽(45)的槽底与所述进液通道(41)连通，所述出液串连槽(46)的槽口与所述冷却通道(2)连通，所述出液串连槽(46)的槽底与所述出液通道(42)连通。

9.根据权利要求7所述的应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：一个所述冷却通道(2)分为进液部(21)、出液部(22)以及中转部(23)，所述进液部(21)沿所述芯轴主体(1)的轴线延伸设置；所述出液部(22)沿所述芯轴主体(1)的轴线延伸设置，所述出液部(22)相比于所述进液部(21)距离所述芯轴主体(1)的中心距离更远；所述中转部(23)分别连通所述进液部(21)远离所述旋转接头(3)的一端以及所述出液部(22)远离所述旋转接头(3)的一端，所述中转部(23)的延伸方向平行于所述芯轴主体(1)的直径方向。

10.根据权利要求9所述的应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：所述进液部(21)相比于所述出液部(22)的直径更小。

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【技术特征摘要】

1.一种应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：包括：

4.根据权利要求1所述的应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：所述冷却通道(2)具有两个通道端口(6)，两个所述通道端口(6)分别与所述进液通道(41)以及所述出液通道(42)连通，所述通道端口(6)位于所述芯轴主体(1)的一个端面上。

5.根据权利要求4所述的应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：所述旋转体(4)与所述芯轴主体(1)为法兰式连接。

6.根据权利要求4所述的应用于高精密加工中心的冷却式芯轴，其特征在于：所述芯轴主体(1)的中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小平，韩涛，
申请(专利权)人：深圳市台钲精密机械有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人