旋接器、旋转接头工作原理

 

刀具内冷主轴TSC的优点

几乎所有的现代机床和加工中心都装配有所谓的“大流量冷却”系统。高速切削刀具要求同时采用冷却和润滑来减少刀具磨损以及防止过热,过热会降低刀具强度。大流量冷却系统采用的是向工件靠近切削刀具周围的部位上喷射冷却液。但对于诸如铣削、钻削等许多机械加工来说,大流量冷却对切削刃冷却和润滑效果不佳。

没有冷却液,切削屑就会淤积在切削刀具排屑槽内,而刀具的切削刃会因过热失去硬度,进而导致刀具的过度磨损及使用寿命缩短。排屑不好也会影响工件表面的加工质量。

对于配置刀具内冷主轴TSC的加工中心来说,冷却液可通过刀具直接送到切削刃,来减少摩擦及清除切削屑。冷却液通过旋接接头轴向流入主轴并通过刀柄直接流向热源。与大流量冷却系统相比,TSC可降低刀具和冷却液使用成本。因为对刀具过热控制得较好,还可加快进给速率,提高生产力。


旋接接头工作原理


旋接接头是输送冷却液或介质的精密机械部件,通过它将冷却液或介质从固定源如泵输送到旋转部件如主轴及其切削刀具。典型的冷却液是水基冷却液,含85-95%的水用于冷却,2-12%的油剂用于切削刃润滑,以及其它少量的化学物质用于水、油的融合和其它目的。杜博林旋接接头还可输送称为微量润滑MQL的油雾、切削油,甚至是干气。旋接接头的实际性能根据型号的不同而不同,请见本样本的具体产品页。在某些机床应用中,旋接接头还用来输送液压油或气体用于夹紧或检测。


旋接接头组成部件


旋接接头组成部件: 非旋转部件、供给管、主轴、 转子/壳体泄漏口密封、 轴承


如上图所示,典型的旋接接头包括:转子,与机床主轴同速旋转;非旋转部件,与转子紧密贴合实现密封;壳体,连接供给软管与非旋转部件;密封,保持冷却液无泄漏。轴承支撑旋接接头采用一个或者多个轴承连接转体与壳体。无轴承旋接接头不使用轴承。根据应用的不同,壳体可采用一个或多个泄漏口。


密封是旋接接头的核心, 在旋接接头高速旋转时必须保 持非常高的压力,例如,转 速为20000rpm时,杜博林 1129系列冷却液旋接接头的相 对速度接近每秒16英尺(每 秒5米),其液体压力为 2030psi(140bar)。

精密研磨的杜博林密封


为了保证有效密封、平稳旋转及延长使用寿命,杜博林密封专用硏磨机及硏磨材料进行研磨,光学平面度达2光带(百万分之23英寸或0.58微米)。此外,所有的杜博林密封均采用特级碳化硅材料。因此,同其它简易材料相比,杜博林密封具有出色的防磨损及防聚热性能。


最后,杜博林旋接接头采用平衡式机械密封设计。采用这种技术,在不考虑工作压力情况下,密封接触压力与主轴侧推力载荷均达到最小化。因此进一步减少了密封磨损,延长了使用寿命,性能更可靠。


杜博林平衡式机械密封 部分介质压力作用在密封表面

 

 

 
 

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