[发明专利]具气流导引散热作用的转轴散热系统

说明书

本发明公开了一种具气流导引散热作用的转轴散热系统，包括：主轴单元、夹具单元、风叶单元以及工具头单元；主轴单元提供一转动扭力，其端部设有安装部；夹具单元具有杆身，杆身一端部可卸除地固设于安装部，杆身另一端部设有工具头夹持部；风叶单元具有一套设并紧固于杆身的中心孔与朝向中心孔环设的多个叶片；工具头单元可卸除地固设于工具头夹持部，以随着夹具单元转动，由主轴单元的转动扭力驱动风叶单元运转，以在风叶单元与主轴单元间制造空气循环的散热功能，减少由工具头单元回传至主轴单元的热量。

技术领域

本发明为一种转轴散热系统，特别是有关于应用在组合式的、转动的加工工具上的具气流导引散热作用的转轴散热系统。

背景技术

一般而言，以一旋转轴转动其加工工具（如刀具、磨具、摩擦搅拌工具）接触工件的工具机进行加工时，当加工工具接触工件的过程，该加工工具会产生高温（例如摩擦搅拌焊接过程中，摩擦搅拌头会产生高温500度C以上），此情形在产品进入量产制造时，该加工工具产生的持续加工高温会传递至设备主轴，长久下来会加速设备内部零件损坏，而在摩擦搅拌焊接领域，尤其在生产铝合金厚板产品，或是近年来热门的高熔点材料焊接，搅拌的高温皆会使设备零件加速损耗与搅拌头磨损。

以摩擦搅拌焊接工具机为例，如图1所示，传统的摩擦搅拌工具为一体式设计，即搅拌头121与安装至主轴单元1的安装部122均为一体成形的单一材质设计的一体式搅拌工具12，而此结构设计较易使加工时的热量直接地、大量地传递至该主轴单元1，进而影响主轴单元1的寿命。

发明内容

本发明的目的在于应用组合式刀具结合于主轴单元，并结合一搅动气流的风叶单元，在主轴单元转动时，产生气流循环散热，以至少解决相关技术中加工工具加工时的热量直接地、大量地传递至主轴单元进而影响主轴单元的寿命的技术问题。

为达成上述目的，本发明提供一种具气流导引散热作用的转轴散热系统，包括：一主轴单元，提供一转动扭力，其端部设有一安装部；一夹具单元，其具有一杆身，该杆身一端部可卸除地固设于该安装部，以随着该主轴单元转动，该杆身另一端部设有一工具头夹持部；一风叶单元，具有一套设并紧固于该杆身的中心孔与环绕该中心孔设置的多个叶片；一工具头单元，可卸除地固设于该工具头夹持部，以随着该夹具单元转动。

在一实施例中，该工具头单元为一切削刀具或研磨刀具。

在一实施例中，该工具头单元为一摩擦搅拌焊接（Friction Stir Welding）工具的搅拌头。

在一实施例中，该风叶单元以热套组配方式安装于该夹具单元的该杆身。

在一实施例中，该夹具单元的该搅拌头夹持部较该杆身凸出，而形成一肩部，且该风叶单元抵靠于该肩部。

在一实施例中，该风叶单元为为高导热材质所制成。

在一实施例中，这些叶片应用其倾角或曲面造型，使该夹具单元旋转时将该叶片外围的空气引导往该杆身方向流动。

在一实施例中，该主轴单元设置于一工具机壳体，该工具机壳体可随着该主轴单元同步移动，但不转动，该转轴散热系统更包含一导流罩单元，其具有一固定部及一罩体部，该固定部用以安装至该工具机壳体上并笼罩该主轴单元，该罩体部一侧具有一朝向该风叶单元的罩口，该导流罩靠近该主轴单元处设置有多个贯穿孔，该罩体设有一由该罩口向该固定部收缩的锥面，上述这些贯穿孔任设置于该锥面上。

通过本发明的技术方案，应用组合式刀具（由夹具单元、风叶单元、工具头单元组合）安装于主轴单元，使工具头单元的热量不会直接、全数地传导至主轴单元。