[发明专利]改善了结构的主轴头

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及改善了结构的主轴头，具体地，涉及如下的主轴头：具有加强部件，且与现有的主轴头相比，制造工序更加简单，节省费用，与现有的主轴头相比，提高了冷却功能及强度。

背景技术

机床是指通过各种切削加工法或者非切削加工法将金属或者非金属的原材料（下面简称为基材）利用适当的工具加工成形状及尺寸或者用于进行更加精密的加工的机械。

具体地，根据加工基材的方式，这样的机床大致分为产生碎屑（chip）的方式的切削加工和不产生碎屑的非切削方式成型加工。从而，将在加工过程中产生碎屑的机床称为切削机床，将在加工过程中不产生碎屑的非切削机床称为成型机床。

上述切削机床大致分为基材旋转且所固定的工具进行移动而进行加工的车削中心（Turning Center）和工具旋转且基材移动而进行加工的加工中心（Machining Center）。

在机械加工中，上述加工中心中的镗床以对于事先形成的孔进行圆形加工来扩大的工作为主要目的，将加工物安装在工作台或者底板上，旋转钻孔用工具来进行操作。

这样的镗床具有安装工具的主轴头，上述主轴头支撑于立柱，能够沿Y轴方向上下移动，在立柱的前面具有用于安装工作物的工作台，工作台能够向作为左右方向的X轴方向和作为前后方向的Y轴方向移动，上述主轴头内的主轴设置成能够沿与Z轴方向平行的W方向移动。

下面说明上述的镗床的主轴头结构。

图1是示出了现有的主轴头10的结构的截面图。

主轴11在一侧末端具有工具插入孔11a，用于结合工具，并且具有通过液压夹住（clamping）或者松开工具的夹头11b。上述主轴11可通过间接地设置到机床1内或者直接设置到主轴11的主轴电机（未图示）来与所安装的工具一同旋转。

为了加工基材，这样的主轴11从机床1突出规定的长度。将这样突出的部分称为主轴头10。

在上述主轴头10的主轴11，虽然主轴11的一端部固定在机床1上，但是另一端部为自由端，并未受到支撑，因此为了实现基材的精密加工，上述主轴11的另一端部与基材接触旋转时也不应该有摇动。

从而，为了支撑较重的主轴11的另一端部，现有的主轴头10包括：收容上述主轴11的另一端部来进行一次支撑的套筒13以及收容这样的套筒13而二次支撑上述主轴11的另一端部的主轴头外壳14。

即、上述套筒13以及主轴头外壳14牢固地固定在机床1的一侧，支撑上述主轴11的另一端部。在这样的结构中，为了使上述主轴11进行旋转，在旋转的主轴11的另一端部与所固定的套筒13之间设置有轴承12。具体地，这样的轴承12由角接触球轴承（angular contact ball bearing）构成。

上述轴承12是设置在固定的套筒13与旋转的主轴11之间，将动能变换为热能的部件，如果长时间搁置，则对产品整体的耐久性带来影响。

从而，在上述套筒13的外周面上形成有多个槽沿外周面连通的冷却套管（cooling jacket）13a。上述冷却套管13a的各个槽通过上述主轴头外壳14的内周面维持气密性，使冷却油流动，冷却上述主轴头10。

另外，流过上述冷却套管13a的冷却油通过形成在主轴头外壳14的冷却油路14a供给到上述冷却套管13a。

在上述的现有的主轴头10中，套筒13和主轴头外壳14分别形成为单件（one-piece），因此，存在下面的问题。

在加工中心中有时要求主轴头10接近固定有基材的工作台（未图示）的中央部。即、在加工基材时，需要加工到基材的中央部时，主轴头10的长度应比上述基材的从一个面到中央的距离长，在这样的情况下，如果要延长上述主轴头10的长度，则需要重新制造上述主轴头10构成要素、尤其是套筒13和主轴头外壳14的模具。

并且，即使主轴头10的轴方向的长度变长，也由于现有的主轴头10由单件的套筒13和主轴头外壳14构成，因此，主轴头10的自由端向逆时针方向下倾并增加力矩。从而导致主轴头10的自由端晃动，难以实现基材的精密加工。

并且，如图1和图2所示，需要在主轴头10的前面部a、b加工出用于各种连接的螺栓连接孔、冷却油路14a等，但是，如果主轴头10的轴方向的长度变长，则需要附带地制造用于加工孔的例如长轴的T形刀（T-cutter）或钻头（drill）等，从而导致机床1的制造成本的提高。