本發(fā)明涉及一種便于更換刀片的機(jī)床主軸。

背景技術(shù)：

機(jī)床主軸是在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)的將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的主軸，機(jī)床主軸的軸芯上安裝刀片后用于切割晶圓，機(jī)床主軸的刀片在經(jīng)多次使用會(huì)出現(xiàn)缺口或者鋒利度不足的情況，由于現(xiàn)有的機(jī)床主軸的軸芯采用氣浮軸承支撐的方式，使得在機(jī)床主軸不工作時(shí)，軸芯缺乏剛性支撐而隨刀片的轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，而不利于操作，造成換刀所用時(shí)間比較長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種便于更換刀片的機(jī)床主軸，在電主軸不工作時(shí)能鎖定軸芯，進(jìn)而方便操作者操作，提高更換刀片效率。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種便于更換刀片的機(jī)床主軸，包括機(jī)體，穿接于機(jī)體內(nèi)的氣浮軸承組件，穿接于所述氣浮軸承組件內(nèi)且一端伸出于機(jī)體外的軸芯，以及鎖軸機(jī)構(gòu)，所述鎖軸機(jī)構(gòu)包括沿徑向依次貫穿所述機(jī)體和所述氣浮軸承組件的安裝槽，安裝在所述安裝槽內(nèi)的活塞缸，以及開設(shè)在所述軸芯上并用于供所述活塞缸的活塞桿插接的鎖軸孔。

優(yōu)選的，所述機(jī)體開設(shè)有與所述活塞缸通氣口連通的通氣氣路，所述活塞缸的缸體和所述活塞缸的活塞桿之間設(shè)置有彈簧，所述彈簧用于提供促使所述活塞缸的活塞桿沿遠(yuǎn)離所述鎖軸孔的方向移動(dòng)的彈性應(yīng)力。

優(yōu)選的，還包括套裝在所述軸芯伸出于所述機(jī)體外的部位的裝刀座。

優(yōu)選的，還包括用于與所述軸芯電性連通的碳刷導(dǎo)通機(jī)構(gòu)。

優(yōu)選的，還包括套裝在所述軸芯伸出于所述機(jī)體外的部位并固定在所述氣浮軸承組件上的止推軸承，所述軸芯上形成有分別與所述止推軸承相對(duì)兩側(cè)面一一對(duì)應(yīng)并相抵的限位面。

優(yōu)選的，所述軸芯與所述氣浮軸承組件之間形成有氣浮間隙；所述機(jī)體開設(shè)有用于通入高壓氣體的進(jìn)氣氣路，且所述進(jìn)氣氣路通過所述氣浮軸承組件的進(jìn)氣口與所述氣浮間隙連通；還包括設(shè)置在所述止推軸承上方的密封環(huán)組件，所述密封環(huán)組件內(nèi)壁與所述軸芯外壁配合形成多個(gè)分別與所述氣浮間隙連通的氣孔。

優(yōu)選的，多個(gè)所述氣孔繞所述主軸的中心軸線依次圓周且間隔排列。

優(yōu)選的，所述機(jī)體開設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向延伸的第一冷卻道，所述第一冷卻道的兩端分別一一對(duì)應(yīng)形成出水端和第一進(jìn)水端。

優(yōu)選的，還包括永磁同步電機(jī)，所述永磁同步電機(jī)的輸出軸與所述軸芯傳動(dòng)相連。

優(yōu)選的，還包括設(shè)置在所述永磁同步電機(jī)外并固定在機(jī)體上的電機(jī)冷卻座，所述電機(jī)冷卻座開設(shè)有一端與所述第一進(jìn)水端連通的第二冷卻通道，所述第二冷卻通道的另一端形成為第二進(jìn)水端。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過采用活塞缸和鎖軸孔的插接配合，實(shí)現(xiàn)在換刀時(shí)限制軸芯轉(zhuǎn)動(dòng)而方便操作員操作，提高更換刀片效率；同時(shí)，密封環(huán)組件與軸芯之間配合形成氣孔，且氣孔與所述氣浮間隙連通，在往氣浮間隙注入壓力空氣時(shí)，壓力空氣流動(dòng)至氣孔處形成氣幕，防止外界粉塵、水氣進(jìn)入主軸內(nèi)部損壞主軸，改善了主軸的防塵性能，有效降低主軸故障率，進(jìn)而節(jié)省維修成本；再者，采用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸芯轉(zhuǎn)動(dòng)，具有超低溫升、超高效率、調(diào)速范圍寬的特點(diǎn)，有效解決在加工超硬、超脆材料時(shí)，因負(fù)載轉(zhuǎn)速差急劇變大，易造成切割質(zhì)量缺陷的問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明便于更換刀片的機(jī)床主軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明便于更換刀片的機(jī)床主軸的鎖軸機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、機(jī)體；100、通氣氣路；120、進(jìn)氣氣路；2、氣浮軸承組件；200、氣浮間隙；3、軸芯；4、密封環(huán)組件；400、氣孔；5、裝刀座；6、止推軸承；7、碳刷導(dǎo)通機(jī)構(gòu)；8、鎖軸機(jī)構(gòu)；81、活塞缸；82、安裝槽；83、鎖軸孔；9、永磁同步電機(jī)；10、電機(jī)冷卻座。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

如圖1-2所示，一種便于更換刀片的機(jī)床主軸，包括機(jī)體1，穿接于機(jī)體1內(nèi)的氣浮軸承組件2，穿接于所述氣浮軸承組件2內(nèi)且一端伸出于機(jī)體1外的的軸芯3，以及鎖軸機(jī)構(gòu)8，所述鎖軸機(jī)構(gòu)8包括沿徑向依次貫穿所述機(jī)體1和所述氣浮軸承組件2的安裝槽82，安裝在所述安裝槽82內(nèi)的活塞缸81，以及開設(shè)在所述軸芯3上并用于供所述活塞缸81的活塞桿插接的鎖軸孔83。在需要換刀時(shí)，啟動(dòng)活塞缸81，活塞缸81的活塞桿伸出并插入鎖軸孔83內(nèi)而鎖定軸芯3，限制其轉(zhuǎn)動(dòng)后進(jìn)行刀片的換裝，方便操作者的操作，提高更換刀片效率；同時(shí)，采用氣浮軸承組件2對(duì)軸芯3提供徑向、軸向氣膜支撐，實(shí)現(xiàn)更高支撐剛性和回轉(zhuǎn)精度。

優(yōu)選的，所述機(jī)體1開設(shè)有與所述活塞缸81通氣口連通的通氣氣路100，所述活塞缸81的缸體和所述活塞缸81的活塞桿之間設(shè)置有彈簧，所述彈簧用于提供促使所述活塞缸81的活塞桿沿遠(yuǎn)離所述鎖軸孔83的方向移動(dòng)；往通氣氣路100通入高壓氣，高壓氣驅(qū)動(dòng)活塞缸81的活塞桿伸出于活塞缸81的缸體外并插入鎖軸孔83內(nèi)，停止供氣，活塞缸81的活塞桿在活塞缸81的彈簧作用下收回至活塞缸81的缸體內(nèi)。

還包括套裝在所述軸芯3伸出于所述機(jī)體1外的部位的裝刀座5，用于安裝刀片。

基于實(shí)際采用過程中，為了調(diào)節(jié)軸芯3與所述機(jī)床的位置，還包括用于與所述軸芯3電性連通的碳刷導(dǎo)通機(jī)構(gòu)7。

還包括套裝在所述軸芯3伸出于所述機(jī)體1外的部位并固定在所述氣浮軸承組件2上的止推軸承6，所述軸芯3形成有分別與所述止推軸承6相對(duì)兩側(cè)面一一對(duì)應(yīng)并相抵的限位面，通過止推軸承6提供軸向氣膜支撐，防止軸芯3在軸向的竄動(dòng)，提高軸芯3的穩(wěn)定性。

優(yōu)選的，所述軸芯3與所述氣浮軸承組件2之間形成有氣浮間隙200；所述機(jī)體1開設(shè)有用于通入高壓氣體的進(jìn)氣氣路120，所述進(jìn)氣氣路120通過所述氣浮軸承組件2的進(jìn)氣口與所述氣浮間隙200連通；還包括設(shè)置在所述止推軸承6上方的密封環(huán)組件4，所述密封環(huán)組件4內(nèi)壁與所述軸芯3外壁配合形成多個(gè)分別與所述氣浮間隙200連通的氣孔400，使用本便于更換刀片的機(jī)床主軸時(shí)，將高壓氣流注入氣浮間隙200，壓力空氣在氣浮間隙200處產(chǎn)生節(jié)流效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)高剛性支撐，同時(shí),氣浮間隙200中的高壓氣進(jìn)入氣孔400內(nèi)，并形成氣幕，防止外界粉塵、水氣進(jìn)入主軸內(nèi)部損壞主軸，改善了主軸的防塵性能，有效降低主軸故障率，進(jìn)而節(jié)省維修成本；本實(shí)施例中的氣浮軸承組件2為現(xiàn)有的具有進(jìn)氣口的軸承組件。

多個(gè)所述氣孔400繞所述主軸的中心軸線依次圓周且間隔排列，形成環(huán)向氣幕，實(shí)現(xiàn)對(duì)軸芯3周圍各處的防塵作用。

優(yōu)選的，所述機(jī)體1開設(shè)有沿其長(zhǎng)度方向延伸的第一冷卻道，所述第一冷卻道的兩端分別一一對(duì)應(yīng)形成出水端和第一進(jìn)水端。所述第一冷卻道的右端形成為第一進(jìn)水端進(jìn)入并從出水端流出，確保冷卻液的有效流動(dòng)，且通過第一冷卻道對(duì)氣浮軸承組件2進(jìn)行冷卻，延長(zhǎng)本便于更換刀片的機(jī)床主軸的使用壽命。

還包括永磁同步電機(jī)9，所述永磁同步電機(jī)9的輸出軸與所述軸芯3傳動(dòng)相連，采用永磁同步電機(jī)9，具有超低溫升、超高效率、調(diào)速范圍寬的特點(diǎn)，有效解決在加工超硬、超脆材料時(shí)，因負(fù)載轉(zhuǎn)速差急劇變大，易造成切割質(zhì)量缺陷的問題。

還包括設(shè)置在所述永磁同步電機(jī)9外并固定在機(jī)體1上的電機(jī)冷卻座10，所述電機(jī)冷卻座10開設(shè)有一端與所述第一進(jìn)水端連通的第二冷卻通道，所述第二冷卻通道的另一端形成為第二進(jìn)水端，冷卻液從第二進(jìn)水端進(jìn)入第二冷卻道并從出水端排出，確保冷卻液的流動(dòng)，進(jìn)而確保持續(xù)對(duì)永磁同步電機(jī)9進(jìn)行冷卻，延長(zhǎng)永磁同步電機(jī)9的使用壽命。

對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。