[發明專利]改善了結構的主軸頭

無效

• 申請號: 201310544949.3
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103801711A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 車保南
• 申請（專利權）人: 斗山英維高株式會社
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;金玲

技術領域

本發明的實施例涉及改善了結構的主軸頭，具體地，涉及如下的主軸頭：具有加強部件，且與現有的主軸頭相比，制造工序更加簡單，節省費用，與現有的主軸頭相比，提高了冷卻功能及強度。

背景技術

機床是指通過各種切削加工法或者非切削加工法將金屬或者非金屬的原材料（下面簡稱為基材）利用適當的工具加工成形狀及尺寸或者用于進行更加精密的加工的機械。

具體地，根據加工基材的方式，這樣的機床大致分為產生碎屑（chip）的方式的切削加工和不產生碎屑的非切削方式成型加工。從而，將在加工過程中產生碎屑的機床稱為切削機床，將在加工過程中不產生碎屑的非切削機床稱為成型機床。

上述切削機床大致分為基材旋轉且所固定的工具進行移動而進行加工的車削中心（Turning?Center）和工具旋轉且基材移動而進行加工的加工中心（Machining?Center）。

在機械加工中，上述加工中心中的鏜床以對于事先形成的孔進行圓形加工來擴大的工作為主要目的，將加工物安裝在工作臺或者底板上，旋轉鉆孔用工具來進行操作。

這樣的鏜床具有安裝工具的主軸頭，上述主軸頭支撐于立柱，能夠沿Y軸方向上下移動，在立柱的前面具有用于安裝工作物的工作臺，工作臺能夠向作為左右方向的X軸方向和作為前后方向的Y軸方向移動，上述主軸頭內的主軸設置成能夠沿與Z軸方向平行的W方向移動。

下面說明上述的鏜床的主軸頭結構。

圖1是示出了現有的主軸頭10的結構的截面圖。

主軸11在一側末端具有工具插入孔11a，用于結合工具，并且具有通過液壓夾住（clamping）或者松開工具的夾頭11b。上述主軸11可通過間接地設置到機床1內或者直接設置到主軸11的主軸電機（未圖示）來與所安裝的工具一同旋轉。

為了加工基材，這樣的主軸11從機床1突出規定的長度。將這樣突出的部分稱為主軸頭10。

在上述主軸頭10的主軸11，雖然主軸11的一端部固定在機床1上，但是另一端部為自由端，并未受到支撐，因此為了實現基材的精密加工，上述主軸11的另一端部與基材接觸旋轉時也不應該有搖動。

從而，為了支撐較重的主軸11的另一端部，現有的主軸頭10包括：收容上述主軸11的另一端部來進行一次支撐的套筒13以及收容這樣的套筒13而二次支撐上述主軸11的另一端部的主軸頭外殼14。

即、上述套筒13以及主軸頭外殼14牢固地固定在機床1的一側，支撐上述主軸11的另一端部。在這樣的結構中，為了使上述主軸11進行旋轉，在旋轉的主軸11的另一端部與所固定的套筒13之間設置有軸承12。具體地，這樣的軸承12由角接觸球軸承（angular?contact?ball?bearing）構成。

上述軸承12是設置在固定的套筒13與旋轉的主軸11之間，將動能變換為熱能的部件，如果長時間擱置，則對產品整體的耐久性帶來影響。

從而，在上述套筒13的外周面上形成有多個槽沿外周面連通的冷卻套管（cooling?jacket）13a。上述冷卻套管13a的各個槽通過上述主軸頭外殼14的內周面維持氣密性，使冷卻油流動，冷卻上述主軸頭10。

另外，流過上述冷卻套管13a的冷卻油通過形成在主軸頭外殼14的冷卻油路14a供給到上述冷卻套管13a。

在上述的現有的主軸頭10中，套筒13和主軸頭外殼14分別形成為單件（one-piece），因此，存在下面的問題。

在加工中心中有時要求主軸頭10接近固定有基材的工作臺（未圖示）的中央部。即、在加工基材時，需要加工到基材的中央部時，主軸頭10的長度應比上述基材的從一個面到中央的距離長，在這樣的情況下，如果要延長上述主軸頭10的長度，則需要重新制造上述主軸頭10構成要素、尤其是套筒13和主軸頭外殼14的模具。

并且，即使主軸頭10的軸方向的長度變長，也由于現有的主軸頭10由單件的套筒13和主軸頭外殼14構成，因此，主軸頭10的自由端向逆時針方向下傾并增加力矩。從而導致主軸頭10的自由端晃動，難以實現基材的精密加工。

并且，如圖1和圖2所示，需要在主軸頭10的前面部a、b加工出用于各種連接的螺栓連接孔、冷卻油路14a等，但是，如果主軸頭10的軸方向的長度變長，則需要附帶地制造用于加工孔的例如長軸的T形刀（T-cutter）或鉆頭（drill）等，從而導致機床1的制造成本的提高。