适合加工中心的自动换刀电主轴制造技术

本实用新型专利技术属于设备技术领域，具体涉及适合加工中心的自动换刀电主轴，包括：由内向外同轴设有的芯轴、转子、定子、壳体和稳定组件，稳定组件包括转子前后设有的前轴承座和后轴承座以及芯轴同轴设有的拉刀杆；前轴承内档抵接有锁紧件；拉刀杆后端同轴抵接有气缸，拉刀杆前同轴设有用于牵推的韧性卡爪，韧性卡爪内弧面贴合外设刀具柄尾的外弧面；拉刀杆和芯轴间有调节腔室，调节腔室内设有若干碟形弹簧。通过碟形弹簧调整对拉刀杆的预紧力,缓释弹簧快速到位缓慢释压，韧性卡爪促成拉刀杆对自动刀具推拉换刀和缓冲夹持，水冷流道连接水喷嘴形成水冷循环回路通道，实现适合加工中心的自动换刀电主轴稳定持久和安全可靠的功效。动换刀电主轴稳定持久和安全可靠的功效。动换刀电主轴稳定持久和安全可靠的功效。

【技术实现步骤摘要】
适合加工中心的自动换刀电主轴


[0001]本技术属于设备
，具体涉及适合加工中心的自动换刀电主轴。

技术介绍

[0002]电主轴是数控机床或加工中心领域出现，融机床主轴与主轴电机于一身的新技术，其和直线电机、自动刀具进行良好匹配，引领高速加工进入新时代。作为主轴电机与机床主轴的合体传动结构，电主轴把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”；主轴部件从设备传动系统中独立为主轴单元，具有高转速、高精度和低噪音的运动特性以及结构紧凑和响应迅速的性能优点。加工中心电主轴转速达2万转/分以上，必然配置自动换刀结构单夹多工且提高加工精度；客观上换刀结构强度力矩并不作过高要求，但气缸和拉刀杆间必须配合精准稳定，满足结构紧凑和响应迅速的要求。
[0003]为确保电主轴高转速、高精度和低噪特性首推循环冷却的水冷法最为直接有效，其缺点是经常换水和频繁监测。普通水冷法针对1万转/分以下转速，为满足高转速和高精度，必须融合稳定可靠的冷却、稳定平衡的结构和稳定安全的换刀装置构成适合加工中心的自动换刀电主轴，才是达成目标的关键手段。
[0004]碟形弹簧，又名贝勒维尔弹簧垫圈，是轴向承受负载的特殊弹簧，其受压之后便积累一定势能，松弛可释放部分势能；碟形弹簧应力分布由里到外均匀递减，能实现低行程高补偿力的效果，用于端面范围狭窄或轴向空间紧密场合，由于具有行程受限时叠加有倍比能量释放，非常适合自动换刀电主轴的应用。
[0005]现有的公告号为CN209970265U的中国专利公开一种外置式车床电主轴水冷隔热装置，包括水冷盘端盖1和水道6，水道6设置在水冷盘端盖1内，水冷盘端盖1上设有水管接头2，水管接头2与水道6连通，水管接头2连通外部冷却液循环装置。通过水冷结构和前端盖的整合，不增加电主轴的轴向尺寸情况下，部分解决电主轴的散热，并顺利隔离主轴箱，有效降低了主轴后轴承的承载。
[0006]上述现有技术方案存在以下缺陷：虽然解决不调整尺寸下有效隔离主轴箱的散热问题，但是该方案仍缺乏稳定可靠的冷却、稳定平衡的结构和稳定安全换刀装置，从而无法保证加工中心的自动换刀电主轴的安全可靠和持久高效。

技术实现思路

[0007]本技术目的是提供适合加工中心的自动换刀电主轴，满足稳定可靠的冷却、稳定平衡的结构和稳定安全换刀装置等综合要求，从而使适合加工中心的自动换刀电主轴的综合稳定功能得以全面提升和充分完善。
[0008]为解决上述技术问题，本技术提供适合加工中心的自动换刀电主轴，包括：由内向外同轴设有的芯轴、转子、定子和壳体，所述芯轴和所述壳体间设有稳定组件；
[0009]所述稳定组件包括所述转子前后设有的前轴承座和后轴承座以及所述芯轴内同轴设有的拉刀杆；
[0010]所述前轴承座前后端设有前轴承；
[0011]所述后轴承座内并排设有后轴承；
[0012]所述前轴承内档抵接有锁紧件,所述后轴承内档贴合有后端盖,所述前轴承座和所述锁紧件连接有前端盖；
[0013]所述拉刀杆后端同轴抵接有气缸；
[0014]所述拉刀杆前同轴设有用于牵推的韧性卡爪；
[0015]进一步的，所述拉刀杆和所述芯轴间设有调节腔室，所述稳定组件还包括调节腔室内设有的若干碟形弹簧；
[0016]所述碟形弹簧用于叠加调整所述气缸的预紧力。
[0017]进一步的，所述气缸后端设有气缸座，所述稳定组件还包括所述气缸后壁和所述气缸座前壁间设有的若干缓释弹簧；
[0018]所述缓释弹簧用于直接调整所述气缸的牵推力。
[0019]进一步的，所述稳定组件还包括所述前端盖凹设的U形油封、所述前轴承间设有的夹套和所述后轴承内档抵接有的卡环，所述夹套和所述卡环用于稳定所述前轴承和所述后轴承。
[0020]进一步的，所述气缸座后侧设有导流端盖；
[0021]所述稳定组件还包括所述壳体内腔设有的水冷流道和所述导流端盖后侧设有用于管连接所述水冷流道的水喷嘴；
[0022]所述水喷嘴管连接所述水冷流道用于冷却所述壳体腔室。
[0023]进一步的，所述稳定组件还包括所述前轴承座外周设有的若干纵贯孔和所述前轴承座端面周向设有的若干横穿孔；
[0024]所述前端盖外周设有纵通孔同轴连通所述纵贯孔，
[0025]所述纵贯孔连通横穿孔用于所述前轴承座整体冷却。
[0026]进一步的，所述稳定组件还包括所述锁紧件外周设有的若干密封垫；
[0027]所述密封垫用于所述锁紧件和所述前端盖间密封；
[0028]所述气缸和所述纵贯孔均管连接外设气泵；
[0029]所述横穿孔管连接外设气喷嘴；
[0030]所述水喷嘴管连接外设水泵。
[0031]本技术的有益效果是：
[0032]1、预设波状碟形弹簧数量参数和调节预紧螺母，增设碟形弹簧以精准运动和缓解冲击的低行程高补偿特性稳定调整气缸对拉刀杆的预紧力，具提升精度增固降噪功能；拉刀杆前端设置韧性卡爪，其内弧面和自动刀具柄尾外弧面可高度拟合，设定韧性卡爪开设槽数、槽深、槽宽和卡爪壁厚用以调整夹持力，实现拉刀杆对刀具的精准推拉换刀和无损缓冲夹持；气缸提供拉刀杆牵引推送动能，缓释弹簧以预设圈数、规格和材质实现快速到位缓慢释压；U形油封表面敷介质吸附杂质，密封介质在曲折间隙久置难溢以润滑冷却；前轴承和后轴承为高刚性增阻尼材质，锁紧件旋接芯轴，配合夹套抵接前轴承内档以增强前端轴向稳定；后轴承并装使后端均匀受力，后端盖旋接芯轴后配合卡环，抵接后轴承内档以增强后端轴向稳定，密封垫维持锁紧件周向密封，前后受力处同一水平，受力点贴近转子有效控制形变减小跳动，所有部件同轴，前后轴承和前后端盖间稳定连接，良好尺寸形位精度和平
衡受力成为高转速和高精度的重要保证，满足适合加工中心的自动换刀电主轴稳定持久和安全可靠的需求。
[0033]2、通过水冷流道快速均匀降温，纵贯孔垂直连通横穿孔实现前端高效气冷降温，纵通孔连通纵贯孔加强前端气冷和前轴承间接冷却；水喷嘴连水冷流道达成前后水冷循环回路和内外水冷循环通道，整体冷却循环体现平稳低噪品质，从而综合实现适合加工中心的自动换刀电主轴稳定可靠安全便捷的功效。
[0034]为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1是本技术的适合加工中心的自动换刀电主轴的主视图；
[0037]图2是图1中A处的放大图；
[0038]图中：
[0039]1、芯轴；
[0040]2、转子；
[0041]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适合加工中心的自动换刀电主轴，其特征在于，包括：由内向外同轴设有的芯轴(1)、转子(2)、定子(3)和壳体(4)，所述芯轴(1)和所述壳体(4)间设有稳定组件(5)；所述稳定组件(5)包括所述转子(2)前后设有的前轴承座(51)和后轴承座(52)以及所述芯轴(1)内同轴设有的拉刀杆(53)；所述前轴承座(51)前后端设有前轴承(511)；所述后轴承座(52)内并排设有后轴承(521)；所述前轴承(511)内档抵接有锁紧件(512),所述后轴承(521)内档贴合有后端盖(522),所述前轴承座(51)和所述锁紧件(512)连接有前端盖(513)；所述拉刀杆(53)后端同轴抵接有气缸(531)；所述拉刀杆(53)前同轴设有用于牵推的韧性卡爪(532)。2.如权利要求1所述适合加工中心的自动换刀电主轴，其特征在于，所述拉刀杆(53)和所述芯轴(1)间设有调节腔室(533)，所述稳定组件(5)还包括调节腔室(533)内设有的若干碟形弹簧(534)；所述碟形弹簧(534)用于叠加调整所述气缸(531)的预紧力。3.如权利要求1所述适合加工中心的自动换刀电主轴，其特征在于，所述气缸(531)后端设有气缸座(535)，所述稳定组件(5)还包括所述气缸(531)后壁和所述气缸座(535)前壁间设有的若干缓释弹簧(536)；所述缓释弹簧(536)用于直接调整所述气缸(531)的牵推力。4.如权利要求2所述适合加工中心的自动换刀电主轴，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪勇君，陈应，黄栋庆，
申请(专利权)人：常州市特洛伊机电有限公司，
类型：新型
国别省市：