CN202528008U - 机床 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种机床，它包括被主轴头内的轴承以能旋转的方式支承的主轴。机床在主轴头内包括朝主轴喷出空气的空气喷出部。从空气喷出部喷出的空气冷却主轴，能抑制主轴、支承主轴的轴承的温度上升。因此，轴承润滑用润滑脂不容易劣化，能提高轴承和主轴的耐久性。主轴在加工中不晃动，从而能抑制加工精度下降。

Description

机床
技术领域
本实用新型涉及一种包括对刀具进行保持并旋转的主轴的机床。
背景技术
日本特许公开第2006-82175号公报披露机床，该机床包括对刀具进行保持并旋转的主轴。箱形的主轴头在其内部支承主轴。主轴在驱动源(主轴马达)的驱动下绕上下方向的中心轴线旋转。主轴马达固定于主轴头的上部，并通过联轴器与主轴的上端部连接。主轴头在Z轴马达的驱动下进行上升、下降。刀具与主轴头一起进行上升、下降，并与主轴一起旋转，从而加工工件。通过位于上下方向离开位置的轴承，主轴支承于主轴头内。轴承是角接触球轴承，通过对其加压，防止主轴在上下方向晃动。轴承采用润滑脂润滑。在加工时，主轴在较大负荷的状态下高速旋转。润滑脂的温度因主轴的高速旋转而上升。温度上升后的润滑脂会劣化，则无法对轴承充分润滑。因此，轴承会热膨胀。主轴因轴承的内圈与外圈的热膨胀率的差异而晃动，其加工精度下降。
实用新型内容
本实用新型的目的在于通过利用空气冷却主轴，抑制主轴和轴承的温度上升，以防止轴承润滑用润滑脂的劣化、主轴的晃动。
在技术方案1的机床中，将在主轴头内轴承所支承的主轴与驱动源连接，利用该驱动源驱动主轴旋转，所述机床在所述主轴头内包括空气喷出部，该空气喷出部朝所述主轴喷出空气。空气喷出部在主轴头内向主轴喷出空气。所喷出的空气冷却主轴，抑制主轴和轴承的温度上升。因此，轴承的润滑用润滑脂不容易劣化，轴承和主轴的耐久性提高。主轴在加工中不会晃动，从而加工精度不下降。
技术方案2的机床的所述空气喷出部在所述主轴的轴向上位于离开所述主轴与所述驱动源的连接部的位置处。从空气喷出部喷出的空气能在不受到主轴与驱动源的连接部周围的构件(联轴器、压下杆等)影响的情况下可靠地利用所喷出的空气冷却主轴。
技术方案3的机床的所述空气喷出部具有朝向所述主轴的喷气口，并是以突出于所述主轴头内的方式安装的筒体。只要将具有喷气口的筒体安装于主轴头，就可以简单地构成空气喷出部。
技术方案4的机床的所述筒体以与所述主轴交叉的朝向突出于所述主轴头内，所述喷气口设于所述筒体的周壁上。通过改变筒体的安装状态来调节喷气口的朝向，能准确地向主轴喷出空气。所喷出的空气冷却主轴，能可靠地抑制主轴和轴承的温度上升。
在技术方案5的机床中，所述喷气口设置成多个，并排列设置在所述筒体的周壁上的同一条直线上。筒体从多个喷气口喷出空气，所喷出的空气以广范围冷却主轴周围，从而能可靠地抑制主轴和轴承的温度上升。
技术方案6的机床的所述主轴头包括在所述主轴与所述驱动源的连接部附近开口的排气口。排气口将冷却主轴之后变高温的空气排出到主轴头外。热不会扩散到主轴头内，从而能可靠地抑制主轴和轴承的温度上升。
在技术方案7的机床中，所述驱动源是安装于所述主轴头的马达，所述机床包括将所述马达的延伸到所述主轴头内的输出轴与所述主轴连接的联轴器，所述空气喷出部配置于与所述联轴器相对的位置，或配置于比所述联轴器靠所述马达的一侧。主轴通过联轴器与马达的输出轴连接。联轴器的温度因受到从马达传递的热而上升。空气喷出部向联轴器喷出空气，或向比联轴器靠马达的一侧喷出空气，从而所喷出的空气能冷却联轴器，抑制主轴和轴承的温度上升。
附图说明
图1是机床主轴头的纵剖视图。
图2是主轴头的主视图。
图3是分解主轴头一部分的立体图。
图4是机床的主要部分的放大剖视图。
图5是供气筒的立体图。
图6是供气筒的主视图。
图7是供气筒的侧视图。
图8是变更方式的机床的主要部分放大剖视图。
图9是变更方式的机床的主要部分放大剖视图。
图10是变更方式的机床的主要部分放大剖视图。
具体实施方式
参照附图对本实用新型的优选实施方式进行说明。在以下说明中所使用的方向(前后、左右、上下)在图1～图4中用箭头表示。
如图1所示，机床包括主轴头1和主轴3。主轴头1是空心的箱体，
沿着基座(未图示)上的立柱(未图示)上升、下降。机床包括工作台(未图示)。工作台在基座上沿前后方向、左右方向移动。主轴头1在其前下部包括支承筒11。支承筒11是沿上下方向延伸的圆筒体。配置于支承筒11内的上方和下方的轴承2分别以使主轴3能旋转的方式支承主轴3。轴承2是角接触球轴承。上方和下方的轴承2通过筒状间隔构件16来保持相间隔，将螺纹环31施紧在设于主轴3上的螺纹部，并对其加压，轴承2在不使主轴3晃动的状态下支承主轴3。主轴3在主轴马达4的驱动下旋转。主轴马达4安装于主轴头1的前上部。主轴马达4具有突出于主轴头1内并向下方延伸的输出轴41。主轴3从支承筒11的上部开口向主轴头1内突出，并向上方延伸。主轴3的上端部通过联轴器5与输出轴41的下端部连接。主轴马达4的旋转通过联轴器5传递到主轴3。主轴3是空心轴，在其空心部内保持拉杆8。拉杆8能在主轴3内沿上下方向滑动。主轴3在从支承筒11的下部开口突出的下端部具有刀具保持孔3a。刀具保持孔3a是下方的直径较大的锥状的圆孔，并能对安装有刀具10的刀柄10a进行安装。拉杆8在突出于刀具保持孔3a内的下端部包括刀具夹持件81。平时拉杆8受到设于主轴3内的螺旋弹簧9的弹力而位于上升位置。在拉杆8上升时，刀具夹持件81闭合，并抓住刀柄10a的上端部而向上拉刀柄10a。刀柄10a与刀具保持孔3a紧密接触，主轴3保持刀具10。刀具10与主轴3一起旋转，且与主轴头1一起上升、下降，并对在前后方向、左右方向移动的工作台上的工件进行加工。拉杆8受到压下杆6的动作而下降。在拉杆8下降时，刀具夹持件81打开，放开刀柄10a的上端部。通过向下方拉刀具10，刀具10与刀柄10a一起离开主轴3。
沿左右方向延伸的支承轴6a将压下杆6支承于主轴头1内。压下杆6的后端部向上方弯曲，向主轴头1的外部突出。如图3所示，压下杆6的前端部分为两支，位于主轴3的两侧。主轴3内的拉杆8包括沿左右方向贯穿其上部的销33。销33穿过设于主轴3的长孔32，突出于压下杆6前端部的下方位置。对压下杆6的后端部施加向前方的操作力，从而压下杆6以支承轴6a为中心摆动。压下杆6的前端部下降而碰到销33，以使销33被压向下方。拉杆8与销33一起下降。
主轴头1包括供气筒7、排气口18。如图5、图6所示，供气筒7是圆筒，在其一侧端部具有凸缘72。供气筒7的另一侧端部堵塞。供气筒7具有贯穿其周壁的三个喷气口71。三个喷气口71间隔相等地排列设置在周壁上的同一条直线上。凸缘72具有供固定用螺钉穿过的三个贯穿孔73。如图2所示，供气筒7通过凸缘72来固定于主轴头1的侧壁外表面。如图1、图4所示，供气筒7在主轴头1内位于支承筒11的后下部。供气筒7的三个喷气口71朝前上方。供气筒7的开口端通过联管节74(参照图2、图4)与空气源(压缩机等)连接。空气源将空气供给到供气筒7内。供气筒7从三个喷气口71喷出空气。如在图1、图4中用箭头所示，从喷气口71喷出的空气向主轴3的上部流动。三个喷气口71的总开口面积大致等于供气筒7的剖面面积。供气筒7内的空气顺利地从三个喷气口71喷出。如图1所示，排气口18以在联轴器5的后侧贯穿主轴头1侧壁的方式设置。如图2、图3所示，排气口18在主轴头1的外侧与排气管19连接。排气口18聚集从供气筒7喷出的空气，使其经由排气管19排出到主轴头1外。如上所述，主轴3在主轴马达4的驱动下高速旋转，并与主轴头1一起上升、下降而加工工件。在加工时，供气筒7喷出空气。所喷出的空气碰到主轴3和联轴器5，以使其冷却，从而能抑制主轴3和联轴器5的温度上升。冷却主轴3和联轴器5之后的空气碰到主轴头1的前壁上部，转换其方向，返回到主轴头1内。主轴头1内的空气经由排气口18、排气管19之后，排出到主轴头1外。排气口18能迅速、高效地排出温度上升后的空气。因此，主轴头1内的温度不容易上升。主轴3和联轴器5能在温度不上升的情况下长时间连续旋转。轴承2的温度不会上升，从而能防止润滑脂的劣化，且不会降低对轴承2所加的压力。因此，主轴3能不晃动地旋转，机床能良好地保持加工精度。
对局部改变了以上所说明的实施方式而得到的变更方式进行说明。
1)支承主轴3的轴承2并不局限于实施方式的角接触球轴承，也可以是深沟球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承等其它轴承。
2)供气筒7只要位于与主轴3相对的范围内，就可以配置于主轴头1内的任意位置。
3)空气喷出部并不局限于实施方式的供气筒7，可以构成为如下所述的变更方式1～3。
如图8所示，变更方式1的机床包括安装于主轴头1前壁的空气喷出构件20。空气喷出构件20具有与一个喷气口20a或多个喷气口20a连通的连通路20b。喷气口20a与主轴3的上部相对。空气喷出构件20从喷气口20a喷出空气，冷却主轴3的上部而抑制温度上升。
如图9所示，变更方式2的机床包括安装于主轴头1前壁上部的空气喷出构件21。空气喷出构件21具有一个喷气口21a或多个喷气口21a。喷气口21a与主轴3上端的联轴器5相对。空气喷出构件21从喷气口21a喷出空气，冷却联轴器5和主轴3的上部而抑制其温度上升。
如图10所示，变更方式3的机床包括安装于主轴头1前壁上端部的空气喷出管22。空气喷出管22的后端在主轴头1内与主轴马达4的输出轴41相对。空气喷出管22从后端的喷气口喷出空气，冷却输出轴41和联轴器5而抑制其温度上升。

Claims (7)

1.一种机床，将在主轴头内轴承所支承的主轴与驱动源连接，利用该驱动源驱动主轴旋转，其特征在于，
该机床在所述主轴头内包括空气喷出部，该空气喷出部朝所述主轴喷出空气。
2.如权利要求1所述的机床，其特征在于，所述空气喷出部在所述主轴的轴向上位于离开所述主轴与所述驱动源的连接部的位置处。
3.如权利要求1或2所述的机床，其特征在于，所述空气喷出部具有朝向所述主轴的喷气口，并是以突出于所述主轴头内的方式安装的筒体。
4.如权利要求3所述的机床，其特征在于，所述筒体以与所述主轴交叉的朝向突出于所述主轴头内，所述喷气口设于所述筒体的周壁上。
5.如权利要求4所述的机床，其特征在于，所述喷气口设置成多个，并排列设置在所述筒体的周壁上的同一条直线上。
6.如权利要求5所述的机床，其特征在于，所述主轴头包括在所述主轴与所述驱动源的连接部附近开口的排气口。
7.如权利要求1所述的机床，其特征在于，所述驱动源是安装于所述主轴头的马达，所述机床包括将所述马达的延伸到所述主轴头内的输出轴与所述主轴连接的联轴器，所述空气喷出部配置于与所述联轴器相对的位置，或配置于比所述联轴器靠所述马达的一侧。
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