[发明专利]主轴环状喷水装置

说明书

本发明公开了一种主轴环状喷水装置，属于机械加工类机床主轴领域，包括环形端盖主体、齿环、喷水装置，齿环与环形端盖主体配合且齿环能够相对环形端盖主体共轴转动，环形端盖主体内设有内部水槽，环形端盖主体上设有与内部水槽连通的进水口，环形端盖主体上沿内部水槽设有若干喷水装置，喷水装置具有喷嘴，且喷嘴通过喷水装置与内部水槽连通，各喷水装置随齿环相对环形端盖主体共轴转动时，各喷水装置均同时且一致地相对齿环在轴向上来回角度摆动。本发明结构紧凑不占用主轴附近的外部空间，完全可省去外部喷水管，喷嘴位置可以实现自动化调节更加方便准确，改善刀具切削条件，减少人工逐一调整的弊端，提高机床的自动化程度和加工效率。

技术领域

本发明属于机械加工类机床主轴领域，尤其涉及机械加工主轴、刀具冷却领域，用于机械加工机床配套部件。

背景技术

在机械加工行业的数控铣床、数控加工中心、数控钻攻中心，主轴冷却和刀具冷却的结构形式主要有3种：

1、如图17，通过加装在靠近主轴附近的骨节水管15喷冷却水，或气管吹冷却风等的方式。

2、如图1，冷却液通过喷嘴进水孔18通过主轴内部从主轴附近的喷嘴出水口19喷出的方式。

3、如图1，冷却液通过主轴进水孔20通过主轴中心至刀柄，再从刀柄中的主轴出水孔21喷出。

第一种方式的机床由于骨节水管数量少，一般2-3根，在实际加工中更换刀具刀柄，刀具的长度发生变化后每根水管又都需重新手动调整。

第二种方式喷嘴采用万向球头结构，虽然结构紧凑，但随着刀具长度变化同样需要手动调整喷嘴位置。

第三种方式的主轴虽然不受刀具长度变化，但是为了保证主轴与刀具的安装面精度，不能有杂质进入主轴，所以需要外加过滤净化冷却液的外部设备，造成维护成本增加，机床整体价格偏高，要实现理想的冷却效果，还必须采用配套的专用中心出水刀柄、刀具、造成刀具成本增加。

此外，第一种和第三种的结构由于每个喷嘴独立的，都需要逐个手工调整，这两种方式还存在重大缺陷：由于调整位置离高速旋转的主轴非常近，在手工调节时操作人容易碰到高速旋转的刀具，非常容易造成人员伤亡；而在加工中刀具更换后，由于刀具长度变化，必须重新对喷嘴的角度进行人工手动调整，繁琐的调整造成效率低下，由于是人工手动调整，不能保证每次冷却液准确的喷在切削区域，刀具冷却不好，排屑不顺畅，从而造成刀具磨损加快，刀具使用寿命缩短，加工精度不稳定，加工成本高。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种主轴环状喷水装置，解决实际机械加工中刀具长度的变化后需要逐一对骨节水管、喷嘴等进行繁琐的手动调整，调整喷嘴时对人员造成的伤害，调试阶段效率低下、刀具冷却不均匀等问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种主轴环状喷水装置，包括环形端盖主体、齿环、喷水装置，齿环与环形端盖主体配合且齿环能够相对环形端盖主体共轴转动，环形端盖主体内设有内部水槽，环形端盖主体上设有与内部水槽连通的进水口，环形端盖主体上沿内部水槽设有若干喷水装置，喷水装置具有喷嘴，且喷嘴通过喷水装置与内部水槽连通，各喷水装置均与齿环连接，并随齿环相对环形端盖主体共轴转动时，各喷水装置均同时且一致地相对齿环在轴向上来回角度摆动。

本发明中，通过齿环相对环形端盖主体共轴来回顺逆时针转动带动各喷水装置来回角度摆动，即仅需转动齿环可实现各喷水装置一致、统一的调整，而无需现有技术中逐一对骨节水管、喷嘴等进行繁琐的手动调整。冷却水通过进水口经内部水槽由各喷水装置的喷嘴集中喷向主轴刀具切削区域实现精准冷却。本发明调试阶段效率高、刀具冷却均匀，有效避免调整喷嘴时对人员造成的伤害。