[发明专利]一种内外冷却系统、冷却方法、电主轴及加工中心

说明书

本发明公开了一种内外冷却系统、冷却方法、电主轴及加工中心，其中，所述内外冷却系统包括外部冷却通道和内部冷却通道；所述外部冷却通道用于对电主轴的前轴承座、前轴承套、电机定子和电机定子套进行冷却降温；所述内部冷却通道用于对电主轴的轴芯、电机转子和电机转子套进行冷却降温；所述内部冷却通道包括第一内部冷却通道、第二内部冷却通道、用于对轴芯进行冷却降温的第三内部冷却通道、用于对电机转子和电机转子套进行冷却降温的第四内部冷却通道以及用于对刀柄和刀具进行冷却降温的第五内部冷却通道。本发明的内外冷却系统可以实现电机定子和轴承外圈进行冷却的同时对电机转子进行冷却降温，从而减小电主轴在加工时轴芯的热伸长量。

技术领域

本发明涉及一种加工中心，具体涉及一种内外冷却系统、冷却方法、电主轴及加工中心。

背景技术

目前电主轴在冷却结构设计方面主要以外冷却结构为主，即只有冷却电机定子和轴承外圈，整个电机在额定功率下产生的热量约占整个主轴发热量的58-60％，剩下的是轴承产生的热量，电主轴内部的电机的温度在70-80℃以上，预估轴承内圈的温度值在40℃以上。轴承由于采用油气润滑，可被油气带走一部分热量，电机定子的热量也能大部分被冷却水带走，但仍有一部分剩余热量被轴芯上的零件吸收，同时电机定子的内孔和电机定子因较难设置冷却结构，因此很难被冷却，产生的热量严重影响轴芯的热伸长。加工中心电主轴的热伸长量一般在0.02-0.03mm之间，如此大的热伸长量对加工的表面质量和精度影具有非常大的影响。

因此需要在电主轴内部设置散热结构，用于对电主轴内部的电机转子和轴芯进行冷却降温，然而现有的电主轴并不能实现对电机转子和轴芯的冷却降温，因而无法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种内外冷却系统，所述内外冷却系统可以实现对电主轴内部的电机定子和轴承外圈进行冷却降温的同时对电机转子进行冷却降温，从而减小电主轴在加工时该电主轴轴芯的热伸长量。

本发明的第二个目的在于提供一种内外冷却方法。

本发明的第三个目的在于提供一种具有上述内外冷却系统的电主轴。

本发明的第四个目的在于提供一种应用上述电主轴的加工中心。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种内外冷却系统，包括设置在电主轴内部的外部冷却通道以及内部冷却通道，其中，所述外部冷却通道用于对电主轴的前轴承座、前轴承套、电机定子和电机定子套进行冷却降温；所述内部冷却通道用于对电主轴的轴芯、电机转子和电机转子套进行冷却降温，其中，所述内部冷却通道包括设置在电主轴的回转接头上的第一内部冷却通道、设置在所述电主轴的回转接头接杆和拉杆上的第二内部冷却通道、用于对电主轴的轴芯进行冷却降温的第三内部冷却通道、用于对电机转子和电机转子套进行冷却降温的第四内部冷却通道以及用于对刀柄和刀具进行冷却降温的第五内部冷却通道，其中，所述回转接头上设置有用于连接冷却水供给装置的冷却水连接口，所述第一内部冷却通道的一端与所述冷却水连接口连接，另一端与所述第二内部冷却通道连通；

所述第二内部冷却通道设置在所述回转接头接杆和拉杆内，且沿着所述回转接头接杆和拉杆的轴线方向延伸，所述电主轴的拉杆套上设置有用于连接所述第二内部冷却通道和第四内部冷却通道的内部连接通道；

所述电主轴的轴芯的外表面设置有循环槽，所述循环槽沿着所述电主轴的轴芯的轴线方向延伸，以此构成所述第四内部冷却通道；

所述第三内部冷却通道设置在所述电主轴的轴芯内部，且沿着所述轴芯的轴线方向延伸，并与所述第五内部冷却通道连通；所述电主轴的轴芯上设置有进水口，所述进水口一端与第四内部冷却通道连通，另一端与所述电主轴的轴芯内部的第三内部冷却通道连通；

所述第五内部冷却通道设置在所述刀柄的内部，且沿着所述刀柄的轴线方向延伸。