[发明专利]喷管单元以及具有该喷管单元的主轴

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于安装到加工机器的主轴中的喷管单元以及具有这类喷管单元的主轴。

背景技术

已知双通道微量润滑(MMS)装置，其中在工具如钻头与工件之间的接触位置附近形成空气和润滑剂组成的混合物，该混合物包含比例非常低的润滑剂。例如从DE 196 55 334 B4获知的这种微量润滑件。

在这种已知的微量润滑件中，喷管单元随着主轴一起转动，这需要在喷管单元的后端部处具有高精度且昂贵的转动联轴器，因为在现代加工中，主轴的转动速度高达20000rpm并且流体在8Bar或更高的压力下被处理。

发明内容

因此，本发明的目的是对根据权利要求1的前序部分所述的喷管单元进行改进，使得该喷管单元可以在喷嘴后端部处省去成本高昂的转动联轴器。

本发明的目的通过具有权利要求1中所述的特征的喷管单元以及具有权利要求20所述的特征的主轴来实现。

在根据本发明的喷管单元和/或主轴中，输送液态润滑剂的液体管与基部以不相对转动的方式连接。液体管的自由端部与主轴本身的相邻的转动部件一起形成一种转动联轴器，但是该转动联轴器并不需要加工得特别精密，因为能够通过在运行条件下在轴旁流过液体管外侧的气流获得良好的流体密封性。从液体管的端部排出的润滑剂量很小，因此在这里不需要压密式液体密封。相应的小体积的液体在从液体管的端部排出时被在喷管端部周围吹扫的气流夹带走。

在根据本发明的喷管单元中，即使喷管单元长度很大，仍能确保主轴中的喷管单元能够良好地承受该喷管单元在运行中所经受的机械负载，尤其是主轴从一个工位移动至另个一工位时所产生的横向加速度。

根据本发明设置的枢轴承/转动轴承用于将基于空间或材料的原因不能构造成绝对刚性的液体管径向支承在预定位置，从而避免了液体管的弯曲，该弯曲可导致液体管与主轴的转动部分发生不期望的接触，由于主轴转速高，这种接触可导致液体管迅速损坏。

这种支承方式可直接抵靠主轴的孔来实现或者抵靠与主轴连接的部件如夹钳操纵杆的孔来实现。所述孔应被理解为下文中的支承孔、亦即喷管单元的液体供应管横向支承在其上的孔。

从属权利要求给出本发明的有利的改进方案。

在液体管的长度不太长并且具有良好的刚性的情况下，将液体管支承在与管末尾间隔开的单一位置上通常即足够。

在液体管较长的情况下，如果根据权利要求2所述的设有多个间隔开的枢轴承，则可以不增加液体管的壁厚(有时基于空间的原因，不能增大壁厚)。粗略地说，枢轴承的位置被选择成，使得所述枢轴承位于那些由于运行而使其偏离主轴的轴线最远的位置中。典型地是那些处于偏差最大或振动波腹的区域。

在根据权利要求3所述的本发明的改进方案中，能够以彼此相距给定距离来设置枢轴承，但将枢轴承与液体管作为预组装单元安装到主轴中。因此，不需要在接纳喷管单元的支承孔上设置止挡凸肩等。本发明的另一优点在于，在枢轴承与支承孔之间或者在枢轴承与液体管的外表面之间可进行轴向相对运动，例如，当喷管单元布置在中空的张紧杆/连接杆内部时需要这种相对运动，许多主轴中设有这种张紧杆以用于操纵夹钳，通过该夹钳，支承刀具(工具)的刀架(工具架)能够以可松开的方式与主轴固定。

在权利要求4和5中描述了设置枢轴承的优选位置。这些位置对应于振动波腹。

在根据权利要求6的喷管单元中，由液体管和枢轴承组成的整个装置被预装入一套筒内，该套筒可被简单地安装到支承孔中。设置这种子单元特别有利，因为喷管单元在径向上具有非常紧凑的结构并且是本领域技术人员首选的精密机械型的精密单元。

权利要求7给出了枢轴承可被具体构造的不同的可行方案。在此，所述选择尤其取决于枢轴承在径向上多大，枢轴承能承受多大的转速，枢轴承可被空气流经的程度多大以及枢轴承必须承受哪些径向力。

在此，尤其优选的是权利要求8所述的滑动轴承，该滑动轴承的有利之处在于，在机械结构简单的情况下实现了高的转速稳定性以及特别小的摩擦。这种轴承还可容易地构造成，使得空气可沿轴向流经所述轴承。

根据权利要求8提出的类型的滑动层的有利之处在于良好的滑动特性，但是该滑动层通常易碎且通常不能现场形成在液体管上。在根据权利要求9的改进方案中，可以制造作为单独部件的相应的支承套，这些具有已制成的滑动层的支承套随后被安装到液体管上。

在根据权利要求10的本发明的改进方案中，位于液体管的外表面与接纳喷管单元的支承孔的内表面之间的环形腔可用于输送气体，所述气体用来将少量的润滑剂供应至切削刃与工件材料之间的接触位置。