[发明专利]一种带有环形喷射式冷却装置的机床主轴

说明书

【技术领域】

本发明涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种带有环形喷射式冷却装置的机床主轴。

【背景技术】

在机械加工设备中，主轴作为机床最基本的部件之一，其一端连接有加工刀具，进行机械零部件的加工，另一端连接有电机，由电机驱动其旋转或上升下降。在进行机械加工时，刀具与加工零部件之间会产生较多的热量，如果热量不及时排除会导致刀具磨损加快，甚至损坏、断裂，严重影响加工精度。现有的冷却装置中，通常采用外置的冷却管道对刀具进行冷却，其在加工过程中的位置是固定的，冷却液沿刀具的顶端流入到刀具的底端，冷却液的流速慢，冷却能力有限，且无法实现冲扫铁屑的目的，不能满足高速高精度数控机床的使用要求。同时，有部分机床主轴采用内置的冷却管道，但存在冷却液飞溅的现象，造成冷却液的利用率低，机床难于清洁。

【发明内容】

有鉴于此，为克服现有技术的不足，本发明提供一种带有环形喷射式冷却装置的机床主轴，通过设置可自动调节喷射角度的喷嘴支架，实现了加工过程中刀具的实时冷却与切削铁屑的实时冲扫，提高了刀具的冷却效果和冷却液的利用率，避免了切削铁屑对加工面的破坏，从而提高了加工面的光洁度与尺寸精度。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种带有环形喷射式冷却装置的机床主轴，包括主轴箱本体、设置于所述主轴箱本体内部的主轴以及环绕设置于所述主轴箱本体内壁的高压冷却液，其特征在于，所述主轴箱本体的下端连接有环形喷射式冷却装置，且所述环形喷射式冷却装置套于所述主轴下端的外部；

所述环形喷射式冷却装置包括基座、导轨、滑块、圆环形滑套、齿条、齿轮、电机、电机安装板、呈“7”形状的喷嘴支架以及高压喷嘴，所述基座连接于所述主轴箱本体的下端，所述导轨安装于所述基座的外圆周上，所述滑块滑动配合设置于所述导轨上，所述圆环形滑套的内壁安装于所述滑块的外侧，所述齿条竖直安装于所述圆环形滑套的外壁，所述电机安装板安装于所述基座上端的一侧，所述电机安装于所述电机安装板一外端，所述齿轮安装于所述电机的输出轴上，且所述齿轮咬合于所述齿条，所述喷嘴支架呈环形状铰接所述基座外壁的中部，且所述喷嘴支架延伸到所述圆环形滑套的外部，所述高压喷嘴安装于所述喷嘴支架的外端。所述电机为步进电机，其驱动所述齿轮旋转，从而带动所述圆环形滑套上下移动，通过所述圆环形滑套的上下移动，实现所述喷嘴支架喷射角度的调节。

所述基座的上端面设置有环形凹槽，所述基座的内部设置有连通软管，所述喷嘴支架内部设置有冷却液通道，所述环形凹槽、连通软管、冷却液通道以及所述高压喷嘴依次连通，形成冷却液通路。

较佳的，所述环形喷射式冷却装置的外部设置有防护罩，保证了运行的安全性。

进一步，所述圆环形滑套与所述喷嘴支架的上下接触面均设置有滚轮轴，减小了所述喷嘴支架旋转时的阻力，运行更稳定。

进一步，所述主轴箱本体的下端设置有两个密封圈，且所述密封圈分别位于所述环形凹槽的两侧，确保所述高压冷却液不外泄，提高利用率。

本发明的设计原理是：通过设置所述电机带动所述圆环形滑套上下移动，实现了所述喷嘴支架喷射角度的实时调节；所述环形凹槽、连通软管、冷却液通道以及所述高压喷嘴依次连通，形成冷却液通路，实现了加工过程中刀具的实时冷却与切削铁屑的实时冲扫。

本发明的有益效果是：(1)通过所述喷嘴支架喷射角度的实时调节，从而实现了加工过程中所述高压冷却液对刀具的实时冷却与切削铁屑的实时冲扫，提高了刀具的冷却效果和冷却液的利用率，避免了切削铁屑对加工面的破坏，从而提高了加工面的光洁度与尺寸精度；(2)结构原理简单，制造成本和维护成本低，使用方便、可靠。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中环形喷射式冷却装置的结构示意图；

图3为图1中A处的局部放大结构示意图；

图4为图1中B处的局部放大结构示意图；

图5为本发明的使用状态示意图。