專利名稱：一種滾珠高速電主軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機械加工設(shè)備，特別是一種滾珠高速電主軸。.
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，滾珠高速電主軸所采用的軸承座大都比較短淺，軸承的承載 能力較低，因而，存在著諸如動態(tài)偏擺較大、震動和噪聲較大等高速動態(tài)性能 差及可靠性較低等缺陷。同時，其冷卻系統(tǒng)一般都是采用雙層套缸的形式，導(dǎo) 致電主軸的體積偏大，冷卻效果欠佳。其更換刀具的方式大都為機械方式，操 作不便，其卸刀力還會對軸承產(chǎn)生沖擊，影響軸承的精度和使用壽命。 發(fā)明內(nèi)容
針對上述產(chǎn)品的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種精度高、 高速動態(tài)性能好、可靠性髙、體積小、承載能力強、更換刀具方便的滾珠高速 電主軸。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案是設(shè)計一種滾珠高速
電主軸，包括連接座5、上軸承座組件14、機體6、定子7、裝有轉(zhuǎn)子8的軸芯 10、拉桿53、下軸承座組件9和夾頭附件11，定子7裝在機體6內(nèi)；裝有轉(zhuǎn)子 8的軸芯10的上下部分別裝在上軸承座組件14和下軸承座組件9內(nèi)， 一并裝在 機體6內(nèi)；拉桿53裝在軸芯10內(nèi)，其下端與裝在軸芯10下部的夾頭附件11 相連接；上軸承座組件14與連接座5相連接；在連接座5的上端還連接有換刀 氣缸組件l。
換刀氣缸組件1包括缸體57、氣缸頂蓋19、下部膜片活塞組55、壓環(huán)21、 復(fù)位彈簧20、至少一組以上的由膜片活塞組63和膜片隔板62組成的膜片活塞 裝置、螺桿和螺母60和推桿25、預(yù)壓彈簧23以及出氣芯24;螺桿和螺母60 將膜片活塞組63和下部膜片活塞組55聯(lián)為一體；缸體57為下端帶臺階通孔的 簡體，其下端略小，帶有與連接座5相連接的外螺紋；復(fù)位彈簧20裝在缸體57 內(nèi)底部的彈簧孔中，其上端抵住下部膜片活塞組55的活塞體的底面；壓環(huán)21
為環(huán)形，裝在缸體57的內(nèi)下部，其外邊緣緊抵缸體57的內(nèi)壁，上端面抵下部 膜片活塞組55的活塞膜片的下面邊緣；截面呈"T"形的下部膜片活塞體裝在 缸體57的內(nèi)下部，其下端穿出缸體57底部的臺階通孔；缸體57的上端與開有 軸向進(jìn)氣孔的氣缸頂蓋19由螺紋連接；膜片活塞組63包括膜片活塞體和疊裝 其上的活塞膜片，膜片活塞體的截面呈"T"形，其下部穿裝在膜片隔板62的 中間孔中；截面呈"H"形、中間有孔的膜片隔板62的邊緣緊抵缸體57的內(nèi)壁， 上、下端面分別抵活塞膜片的下面邊緣和下部活塞膜片的上面邊緣，活塞膜片 的上面邊緣由氣缸頂蓋19的下端面抵??；膜片隔板62的右邊緣開有軸向排氣 通道56,右部由上而右邊緣開有氣孔58，在與排氣通道56相對應(yīng)處的缸體57 的缸壁上開有一徑向出氣孔17;在缸體57的底面還裝有氣缸調(diào)平壓緊螺釘22, 該螺釘上抵壓環(huán)21的下面；在穿出缸體57缸底的下部膜片活塞體的下部由螺桿 和螺母60連接有由推桿25、預(yù)壓彈簧23以及出氣芯24構(gòu)成的推桿裝置。
連接座5為一圓柱體，其中間自上而下有一盲孔，在該盲孔的中間有一凸 臺54,在凸臺54的中間有階梯通孔；在外柱面上，分別開有徑向的與盲孔相通 的電源接線孔2和傳感器信號線孔15，還分別開有徑向的進(jìn)水孔16、出水孔4、 通氣孔3，進(jìn)水孔16、出水孔4、通氣孔3在柱體內(nèi)轉(zhuǎn)向下成為軸向孔；傳感器 27裝在連接座5下部的徑向孔中，傳感器信號線由軸向引線孔26引向傳感器信 號線孔15。
上軸承座組件14由上軸承座體29、上軸承30、軸承間隙自動調(diào)整碟簧31、 軸承內(nèi)圃鎖緊壓蓋50構(gòu)成；上軸承座體29為中間帶臺階通孔、上端帶有上軸 承座法蘭盤的圓簡，在上軸承座法蘭盤上分別開有軸向進(jìn)水孔、進(jìn)氣孔和出水 孑L;軸芯10自下而上穿入上軸承座體29中間的臺階通孔中，在孔內(nèi)依次穿裝 上軸承間隙自動調(diào)整碟簧31、上軸承30,由軸承內(nèi)圈鎖緊壓蓋50在軸芯IO上 固定上軸承30的內(nèi)圍。
下軸承座組件9由下軸承座體34、下軸承定位板47、墊板46、下軸承35、 下軸承蓋36、銅套38和軸套39構(gòu)成；下軸承座體34為中間帶通孔、下端帶有
下軸承座法蘭盤的圓簡，該下軸承座法蘭盤的下面中間帶有向上的凹止口；在
下軸承座體34的外柱面中部，開有徑向盲孔44，該盲孔44在下軸承座體34的 簡壁中間向下折，成為通氣孔42;下軸承座體34的上端裝帶軸孔的下軸承定位 板47;下軸承定位板47的中間裝帶軸孔的墊板46;軸芯10自上而下穿入下軸 承座體34中間的通孔中，下軸承35自下而上裝在下軸承座體34的通孔中，其 下部由裝在下軸承法蘭盤下面向上的凹止口內(nèi)的下軸承蓋36定位；下軸承蓋36 的軸孔中間，開有氣隙環(huán)槽37，在該氣隙環(huán)槽37的右邊，連接有徑向孔41, 該徑向孔41在接近下軸承蓋36的邊緣時，向上穿出；軸套39套裝在軸芯10 的下端，銅套38套裝在軸套39上， 一并裝在下軸承蓋36的軸孔中。
機體6為一圓簡體，在其簡體壁上軸向開有至少四個以上的通孔64,每相 鄰兩個通孔在簡體的一端形成一段相連接的弧形槽28,在該弧形槽28接近端面 處，用密封材料進(jìn)行密封；在簡體的另一端，其中的每一個通孔又與其它相鄰 的一個通孔形成一段相連接的弧形槽，也在該弧形槽接近端面處，用密封材料 進(jìn)行密封；依此類推；在簡體的上端，保留一對相鄰的通孔不形成相連接的弧 形槽，作為進(jìn)水口和出水口；在簡體的上下端面非弧形槽段，分別開有聯(lián)接用 的螺紋孔；在簡體上端進(jìn)水口和出水口之間還開有一個盲孔49,該盲孔49在簡 體下端稍上部位形成徑向孔45向筒體內(nèi)穿出。
軸芯10包括軸桿、轉(zhuǎn)子8、碟簧51、碟簧蓋52和拉桿53;軸桿為階梯狀，
其中間帶有階梯通孔，該階梯通孔的下端出口部分為上小下大的錐形孔；碟簧 51和碟簧蓋52依次穿裝在軸桿的上部，轉(zhuǎn)子8裝在軸桿的中部，其下部位置設(shè) 有一圏凸臺48;拉桿53為一細(xì)長桿，其上端有一圓頭，下端帶有螺紋，該拉桿 53穿裝在軸桿中間的階梯通孔中。
夾頭附件ll由夾頭套桿組成，該夾頭套桿為階梯軸，其中間帶有階梯通孔, 該階梯通孔的上部帶有螺紋；夾頭套桿的下部為上小下大的錐體40,該錐體40 被徑向槽65均勻地分割成三個卡爪，成為帶有卡爪的夾頭。
本實用新型的電主軸，釆用深度較大的軸承座，安裝了雙軸承和外圈寬度
較大的軸承，因而，其精度比較髙、高速動態(tài)性能好、承載能力強。同時，采 用單一的簡體，在其簡體壁上開設(shè)軸向通孔，并在簡體壁的端部開設(shè)弧形槽， 以此來形成冷卻水循環(huán)回路，由于簡體壁較薄，冷卻水通道距待冷卻的電機定 子的距離較小，因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、冷卻效果 好等特點，提高了電主軸的可靠性。此外，釆用了換刀氣缸組件來更換刀具， 使得換刀時產(chǎn)生的卸刀力成為軸向力，直接傳遞至軸承座上，不會對軸承產(chǎn)生 沖擊，故既可保持軸承的精度，也可方便地更換各種所需的刀具，提高生產(chǎn)效率。


附圖l是本實用新型沿的主視附圖2是本實用新型的左剖視圖； 附圖3是本實用新型的俯視圖； 附圖4是本實用新型的仰視圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本實用新型的實施例。
本實施例由換刀氣缸組件l、連接座5、上軸承座組件14、機體6、定子7、 裝有轉(zhuǎn)子8的軸芯10、拉桿53、下軸承座組件9和夾頭附件11構(gòu)成。
換刀氣缸組件1由缸體57、氣缸頂蓋19、下部膜片活塞組—55、壓環(huán)21、 復(fù)位彈簧20、三組(也可為一組或二組或四組等)由膜片活塞組63和膜片隔板 62組成的膜片活塞裝置以及螺桿和螺母60、墊片59、通氣墊板61構(gòu)成。氣缸 頂蓋19為三段圓柱體，中間段呈法蘭狀，上下兩端帶有外螺紋；上部螺紋段套 裝連接套18,連接套18上開有螺孔，用于與機臺安裝；下部螺紋段套裝在缸體 57的上端；氣缸頂蓋19的中間開有軸向進(jìn)氣螺孔，該進(jìn)氣螺孔的下面有容納通 氣墊板61、螺桿和螺母60以及墊片59的臺階孔。缸體57為帶缸底的圓簡體， 其上部帶有內(nèi)螺紋，下部縮小為一臺階，該臺階的外圓帶有螺紋；其缸底的中 間開有活塞孔，活塞孔的兩邊開有圓形盲孔，用于安裝復(fù)位彈簧20;在圓形盲
孔的兩邊開有螺紋通孔，用于安裝氣缸調(diào)平壓緊螺釘22;裝在缸體57內(nèi)底部圓 形盲孔中的復(fù)位彈簧20，其上端抵住下部膜片活塞組55的活塞體的底面。膜片 活塞組63裝在缸體57的內(nèi)上部，膜片活塞組63由膜片活塞體和疊裝其上的活 塞膜片組成，膜片活塞體的截面呈"T"形，中間有進(jìn)氣孔，其下部穿裝在膜片 隔板62的中間孔中；膜片隔板62的截面呈"H"形，中間孔中有一圈用于安裝 "0"形密封圏的槽，其邊緣緊抵缸體57的內(nèi)壁，上端面抵活塞膜片的下面邊 緣，活塞膜片的上面邊緣由氣缸頂蓋19的下端面抵住；膜片隔板62的下端面 抵下一組膜片活塞組的活塞膜片的上面邊緣；依此類推；下部膜片活塞組55也
由下部膜片活塞體和疊裝在其上的下部活塞膜片構(gòu)成，下部膜片活塞體的截面 呈"T"形，中間有通孔，裝在缸體57的內(nèi)下部，其下端穿出缸體57底部的活 塞孔；螺桿和螺母60將墊片59、三組由膜片活塞組63和膜片隔板62組成的膜 片活塞裝置以及下部膜片活塞組55聯(lián)為一體；壓環(huán)21為環(huán)形，裝在缸體57的 內(nèi)下部，其外邊緣緊抵缸體57的內(nèi)壁，上端面抵下部膜片活塞組55的活塞膜 片的下面邊緣，其下端面由氣缸調(diào)平壓緊螺釘22抵住，用于氣缸調(diào)平壓緊。在 每一個膜片隔板62的右邊緣都開有軸向排氣通道56，而且在其右部開有由上而 中間、再折向右邊緣的氣孔58;同時，在與排氣通道56相對應(yīng)處的缸體57的 缸壁上還開有一徑向出氣孔17;在缸體57的下面壓環(huán)21的對應(yīng)處，也開有與 徑向出氣孔17相同的徑向出氣孔，該徑向出氣孔與壓環(huán)21下面和缸體57的缸 底所形成的間隙相通，和軸向排氣通道56、氣孔58以及徑向出氣孔17,進(jìn)出 氣通道，可以避免換刀氣缸組件l動作時出現(xiàn)憋氣現(xiàn)象。下部膜片活塞組55的 活塞體的下部穿出缸體57的缸底后，連接由推桿25、預(yù)壓彈簧23以及出氣芯 24構(gòu)成的推桿裝置；推桿25為帶階梯通孔的圓柱體，外柱面上有一圈用于安裝 "0"形密封圏的槽，出氣芯24的截面呈"T"形，其"一"下面開有橫向通孔， 在該橫向通孔的中間，向下開有軸向通孔，出氣芯24裝在推桿25的階梯通孔 的下部，其上裝預(yù)壓彈簧23。
連接座5為一圓柱體，下端有一小段縮小的圓臺；其中間自上而下有一盲
孔，該盲孔的上段有與缸體57下部縮小的臺階相連接的內(nèi)螺紋；在該盲孔的中 間有一凸臺54，在凸臺54的中間有雙向階梯通孔，推桿25裝在該雙向階梯通 孔的中部；在該盲孔底面邊緣，還分布有用于與上軸承座組件14相連接的軸向 螺孔；在外柱面上，分別開有徑向的電源接線孔2、傳感器信號線孔15、進(jìn)水 孔16、出水孔4和通氣孔3，電源接線孔2和傳感器信號線孔15與盲孔相通； 進(jìn)水孔16、出水孔4、通氣孔3開在盲孔內(nèi)底面的下部位，在柱體內(nèi)轉(zhuǎn)向下成 為軸向通孔；傳感器27裝在連接座5下部的徑向通孔中，由軸向止緊螺釘固定， 該徑向通孔的外端由堵頭封閉，里端與雙向階梯通孔的下部相通，傳感器信號 線由與該徑向通孔相通的軸向引線孔26引向傳感器信號線孔15。
上軸承座組件14包括上軸承座體29、上軸承30、軸承間隙自動調(diào)整碟簧 31、軸承內(nèi)圏鎖緊壓蓋50;上軸承座體29為上端帶有上軸承座法蘭盤、中間帶 臺階通孔的圓簡，與進(jìn)水孔16、出水孔4和通氣孔3相接的軸向進(jìn)水孔、進(jìn)氣 孔和出水孔分別開在該上軸承座法蘭盤上;上軸承座體29下部的圓簡外柱面上， 開有兩圏安裝"0"型密封圈的環(huán)槽；臺階通孔內(nèi)由下而上，依次裝墊片、軸承 間隙自動調(diào)整碟簧31、墊片和上軸承30,上軸承30為外圈寬度較大的軸承， 便于定向；軸芯10自下而上穿入上軸承座體29中間的臺階通孔中。連接座5 下端縮小的圓臺裝入上軸承座體29的臺階通孔的上端。
下軸承座組件9包括下軸承座體34、下軸承定位板47、墊板46、.下軸承 35、下軸承蓋36、銅套38和軸套39;下軸承座體34為下端帶有下軸承座法蘭 盤的空心圓簡，該法蘭盤的下面中間帶有向上的凹止口；在下軸承座法蘭盤上 部的外柱面上，開有兩圏安裝"0"型密封圈的環(huán)槽；在下軸承座體34的外柱 面右側(cè)中部，自外向內(nèi)開有徑向盲孔44,該盲孔44在簡壁中間向下折，在凹止 口穿出，成為通氣孔42;下軸承座體34的上端裝下軸承定位板47，由螺釘33 固定；下軸承定位板47下面帶定位用的凸臺裝入下軸承座體34上端軸承孔中， 其上面帶有階梯軸孔，該階梯軸孔的上部裝帶軸孔的銅墊板46;兩個下軸承35 裝在下軸承座體34的通孔中，其下部由裝在法蘭盤下面向上的凹止口處的下軸 承蓋36定位；下軸承蓋36的上面為定位用的止口凸臺，該止口凸臺裝入下軸 承座體34的通孔中抵住下軸承35的外圏，其中間軸孔開有氣隙環(huán)槽37，在該 氣隙環(huán)糟37的右邊，連接有徑向孔41,該徑向孔41在接近下軸承蓋36的邊緣 時，向上穿出與通氣孔42相接；銅套38套裝在軸套39上， 一并套裝在.軸芯10 的下端、下軸承蓋36的軸孔中；軸芯10自上而下穿入下軸承座體34中間的通 孔中，并穿出軸套39后延伸一段。
機體6為一圓簡體，在其簡體壁上圓周形分布有八個軸向通孔64,在這八 個通孔中，每相鄰兩個通孔在簡體的一端形成一段相連接的弧形槽28，并在該 弧形槽28接近端面處，用錫焊進(jìn)行密封；在簡體的另一端，這相鄰兩個通孔中 的每一個通孔又與其它相鄰的一個通孔形成一段相連接的弧形槽，也在該弧形 槽接近端面處，用錫焊進(jìn)行密封；依此類推；在簡體的上端，保留一對相鄰的 通孔不形成相連接的弧形槽，作為進(jìn)水口和出水口；在進(jìn)水口和出水口之間的 簡體壁上還開有一個軸向通孔49,并在該軸向通孔49的下端稍上部位開有向簡 體內(nèi)穿出的徑向通孔45,徑向通孔45的外端口用錫焊密封；在軸向通孔49的 下端，有內(nèi)螺紋，內(nèi)裝固定下軸承蓋36的螺釘43,使得軸向通孔49成為軸向 盲孔。在簡體的上端面沒有弧形槽段的部位，分別開有六個與上軸承座體29聯(lián) 接用的螺紋孔，在其下端面沒有弧形槽段的部位，也分別開有六個與下軸承座 體34聯(lián)接用的螺紋孔。在筒體壁的右側(cè)中部，開有徑向螺孔，-用螺釘13固定 裝在簡體內(nèi)的定子7。
軸芯10由軸桿、轉(zhuǎn)子8、碟簧51、碟簧蓋52和拉桿53構(gòu)成；軸桿為階梯 狀，以中下部位的一圏凸臺48為基準(zhǔn)，往上有六級階梯，往下有三級階梯；凸 臺48的上部安裝轉(zhuǎn)子8，轉(zhuǎn)子8的上部位置對稱地開有徑向工藝孔32;軸桿的 中間帶有階梯通孔，該階梯通孔的中間段較長，其上部有兩段階梯孔，下段部 有三段階梯孔，其最下段出口部分的孔為上小下大的錐形孔。軸桿的上部自下 而上穿入上軸承座體29中間的臺階通孔中，依次穿裝墊片、軸承間隙自動調(diào)整 碟簧31、墊片和上軸承30，由軸承內(nèi)圏鎖緊壓蓋50固定上軸承30內(nèi)圏的上端;
在軸承內(nèi)圈鎖緊壓蓋50的上面，碟簧51和碟簧蓋52依次穿裝在軸桿的上端； 碟簧蓋52為圓簡體，上部有徑向的傳感器感應(yīng)孔，其上端面超出軸桿上端面一 小段距離，這一小段距離即成為卸刀行程；拉桿53為一細(xì)長桿，其上端為圓頭， 該圓頭的邊緣擱置在碟簧蓋52的上端面，其下端帶有螺紋，該拉桿53穿裝在 軸桿中間的階梯通孔中。在裝配過程中，當(dāng)裝配軸承時，可用銷軸插入工藝孔 32中來防止軸桿轉(zhuǎn)動。
夾頭附件11包括夾頭套桿和刀具12，夾頭套桿是一根中間帶有階梯通孔的 階梯軸，在階梯通孔的上部帶有與拉桿53的下端螺桿部分相連接的螺紋，階梯 通孔的下部用于夾持刀具12。夾頭套桿的上部開有兩圏安裝"0"型密封圏的環(huán) 槽；下部為上小下大的錐體40，錐體40的下部縮小為六角形錐體，該錐體40 和六角形錐體被徑向槽65均勻地分割成三個卡爪，成為帶有卡爪的夾頭。
使用時，利用連接套18上的螺孔，將本實用新型的電主軸固定在機臺上。 連接好電源接線和傳感器信號線，并接好進(jìn)出水管和壓縮空氣進(jìn)氣管。將選定 好的刀具裝好，即可工作。
工作時，通過變頻電源調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)后的電源，由電源接線引入電主軸內(nèi)， 驅(qū)動裝有轉(zhuǎn)子8的軸芯10高速轉(zhuǎn)動，軸芯10又帶動裝在其下端的夾頭附件11 連同刀具12—起高速轉(zhuǎn)動，進(jìn)行銑邊或鉆削或磨削或雕刻等加工。調(diào)節(jié)輸入電 源的頻率，可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速在1.5萬至6萬轉(zhuǎn)/分鐘之間，以滿足高速、高精 度的加工要求。傳感器27通過碟簧蓋52上徑向的傳感器感應(yīng)孔，測定出軸芯 IO的轉(zhuǎn)速和柳內(nèi)的溫度，并由傳感器信號線孔15引出。
當(dāng)需要更換刀具時，斷開電源，打開換刀氣缸組件l的壓縮空氣輸入開關(guān)， 壓縮空氣由氣缸頂蓋19中間的軸向進(jìn)氣螺孔進(jìn)入，分布到各個膜片活塞組" 和下部膜片活塞組55的活塞膜片的上部空腔一一即上腔,其所產(chǎn)生的壓力向下， 推動各個膜片活塞體連同螺桿和螺母60向下移動，此時，各個膜片活塞組63 和下部膜片活塞組55的活塞膜片的下部空腔一一即下腔里的空氣，經(jīng)由氣孔58、 軸向排氣通道56和徑向出氣孔17以及壓環(huán)21下面和缸體57的缸底所形成的
間隙排出，避免換刀氣缸組件1動作時出現(xiàn)憋氣現(xiàn)象。此時，穿裝在連接座5
內(nèi)、凸臺54的中間階梯通孔中部的推桿25向下推拉桿53的圓頭，該圓頭則帶 著碟簧蓋52順著軸芯IO的軸桿的上端向下移動，到圓頭擱置在軸芯IO的軸桿 的上端面時為止，此時，碟簧蓋52壓縮碟簧51，蓄積恢復(fù)能量；而所產(chǎn)生的軸 向卸刀力則由軸芯10的軸桿中下部位的凸臺48直接傳遞給下軸承座組件9上 的墊板46、下軸承定位板47和下軸承座體34,進(jìn)而傳遞給機體6，避免卸刀力 對軸承產(chǎn)生沖擊，可以保持軸承的高精度。隨著拉桿53的下移，與其下端相連 接的夾頭附件ll的夾頭套桿被向下頂，夾頭套桿下部的錐體40被頂出，離開 軸芯IO的軸桿下部的錐形孔的原位，此時，錐形孔的尺寸大于錐體40的尺寸， 原被錐形孔收縮的錐體40，在上端夾頭套桿的自身復(fù)位彈力作用下，進(jìn)行張開 復(fù)位，被三個卡爪卡住的刀具12也被松開，從而可以方便地更換刀具。更換好 刀具后，關(guān)閉換刀氣缸組件1的壓縮空氣輸入開關(guān)，此時，換刀氣缸組件1內(nèi) 的各個膜片活塞組63和下部膜片活塞組55連同推桿25和螺桿和螺母60在復(fù) 位彈簧20的作用下，向上移動復(fù)位；拉桿53也在被壓縮的碟簧51的作用下向 上移動，其下端連接的夾頭套桿被向上拉，夾頭套桿下部的錐體40被拉進(jìn)軸芯 IO的軸桿下部的錐形孔的原位，此時，錐形孔的尺寸小于錐體40的尺寸，錐體 40被錐形孔收縮，刀具12被三個收縮的卡爪卡住，完成換刀動作。
由連接座5上的通氣孔3引入的壓縮空氣，經(jīng)機體6上的軸向通孔49和徑 向通孔45、下軸承座體34上的徑向盲孔44和通氣孔42、下軸承蓋36上的徑 向孔41進(jìn)入到下軸承蓋36的氣隙環(huán)槽37中，再通過銅套38與下軸承蓋36的 軸孔配合面的泄漏，使得下軸承座組件9的軸承孔內(nèi)保持著正壓，這樣以來， 就可以避免外面的灰塵進(jìn)入機體內(nèi)，提高軸承的使用壽命。由連接座5上的進(jìn) 水孔16引入的壓力冷卻水進(jìn)入到機體6的簡體壁上圓周形分布的第一個作為進(jìn) 水孔的軸向通孔64中，自上而下，到達(dá)機體6的筒體底部時，又通過弧形槽28 轉(zhuǎn)至第二個軸向通孔，自下而上，依此類推，又經(jīng)過第三個軸向通孔、第四個 軸向通孔、第五個軸向通孔、第六個軸向通孔、第七個軸向通孔，到作為出水
口的第八個軸向通孔的上端時，回到連接座5上的出水孔4被引出，形成冷卻
水循環(huán)通道；由于冷卻水在機體簡壁內(nèi)多次折回地流通，因而，有效地帶走了
電機損耗和滾珠軸承摩擦所產(chǎn)生的熱，使得電主軸的溫升保持在允許的范圍內(nèi)， 從而保證了電主軸持續(xù)穩(wěn)定的工作。
權(quán)利要求1、一種滾珠高速電主軸，由連接座(5)、上軸承座組件(14)、機體(6)、定子(7)、裝有轉(zhuǎn)子(8)的軸芯(10)、拉桿(53)、下軸承座組件(9)和夾頭附件(11)構(gòu)成，定子(7)裝在機體(6)內(nèi)；裝有轉(zhuǎn)子(8)的軸芯(10)的上下部分別裝在上軸承座組件(14)和下軸承座組件(9)內(nèi)，一并裝在機體(6)內(nèi)；拉桿(53)裝在軸芯(10)內(nèi)，其下端與裝在軸芯(10)下部的夾頭附件(11)相連接；上軸承座組件(14)與連接座(5)相連接；其特征在于在連接座(5)的上端還連接有換刀氣缸組件(1)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠高速電主軸，其特征在于換刀氣缸組件(1 ) 包括缸體(57)、氣缸頂蓋(19)、下部膜片活塞組(55)、壓環(huán)(21)、復(fù)位彈 簧(20)、至少一組以上的由膜片活塞組(63)和膜片隔板(62)組成的膜片活 塞裝置、螺桿和螺母(60)和推桿(25)、預(yù)壓彈簧(23)以及出氣芯(24); 螺桿和螺母(60)將膜片活塞組(63)和下部膜片活塞組(55)聯(lián)為一體；缸 體(57)為下端帶臺階通孔的簡體，其下端略小，帶有與連接座(5)相連接的 外螺紋；復(fù)位彈簧(20)裝在缸體(57)內(nèi)底部的彈簧孔中，其上端抵住下部 膜片活塞組(55 )的活塞體的底面；壓環(huán)(21)為環(huán)形，裝在缸體(57 )的內(nèi) 下部，其外邊緣緊抵缸體(57)的內(nèi)壁，上端面抵下部膜片活塞組(55)的活 塞膜片的下面邊緣；截面呈"T"形的下部膜片活塞體裝在缸體(57)的內(nèi)下部， 其下端穿出缸體(57)底部的臺階通孔；缸體(57)的上端與幵有軸向進(jìn)氣孔 的氣缸頂蓋(19)由螺紋連接；膜片活塞組(63)包括膜片活塞體和疊裝其上 的活塞膜片，膜片活塞體的截面呈"T"形，其下部穿裝在膜片隔板(62)的中 間孔中；截面呈"H"形、中間有孔的膜片隔板(62)的邊緣緊抵缸體(57)的 內(nèi)壁，上、下端面分別抵活塞膜片的下面邊緣和下部活塞膜片的上面邊緣，活 塞膜片的上面邊緣由氣缸頂蓋(19)的下端面抵??；膜片隔板(62)的右邊緣 開有軸向排氣通道(56)，右部由上而右邊緣開有氣孔(58),在與排氣通道(56) 相對應(yīng)處的缸體(57)的缸壁上開有一徑向出氣孔(17 );在缸體(57)的底面 還裝有氣缸調(diào)平壓緊螺釘(22 ),該螺釘上抵壓環(huán)(21)的下面；在穿出缸體(5 ) 缸底的下部膜片活塞體的下部由螺桿和螺母(60)連接有由推桿(25)、預(yù)壓彈簧(23)以及出氣芯(24)構(gòu)成的推桿裝置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的滾珠高速電主軸，其特征在于連接座(5)為 一圓柱體，其中間自上而下有一盲孔，在該盲孔的中間有一凸臺(54)，在凸臺(54)的中間有階梯通孔；在外柱面上，分別開有徑向的與盲孔相通的電源接 線孔(2)和傳感器信號線孔(15),還分別開有徑向的進(jìn)水孔U6)、出水孔(4)、 通氣孔(3)，進(jìn)水孔(16)、出水孔(4)、通氣孔(3)在柱體內(nèi)轉(zhuǎn)向下成為軸 向孔；傳感器(27)裝在連接座(5)下部的徑向孔中，傳感器信號線由軸向引 線孔(26)引向傳感器信號線孔(15)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠高速電主軸，其特征在于上軸承座組件(14 ) 由上軸承座體(29)、上軸承(30)、軸承間隙自動調(diào)整碟簧(31)、軸承內(nèi)圏鎖 緊壓蓋(50)構(gòu)成；上軸承座體(29)為中間帶臺階通孔、上端帶有上軸承座 法蘭盤的圓簡，在上軸承座法蘭盤上分別開有軸向進(jìn)水孔、進(jìn)氣孔和出水孔； 軸芯(IO)自下而上穿入上軸承座體(29)中間的臺階通孔中，在孔內(nèi)依次穿 裝上軸承間隙自動調(diào)整碟簧(31)、上軸承(30)，由軸承內(nèi)圏鎖緊壓蓋(50) 在軸芯(10)上固定上軸承(30)的內(nèi)圏。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠高速電主軸，其特征在于下軸承座5i件(9 ) 由下軸承座體(34)、下軸承定位板(47)、墊板(46)、下軸承(35)、下軸承 蓋(36)、銅套(38)和軸套(39)構(gòu)成；下軸承座體(34 )為中間帶通孔、下 端帶有下軸承座法蘭盤的圓筒，該下軸承座法蘭盤的下面中間帶有向上的凹止 口；在下軸承座體(34)的外柱面中部，開有徑向盲孔(44)，該盲孔(44)在 下軸承座體(34)的簡壁中間向下折，成為通氣孔(42);下軸承座體(34)的 上端裝帶軸孔的下軸承定位板(47);下軸承定位板(47)的中間裝帶軸孔的墊 板(46);軸芯UO)自上而下穿入下軸承座體(34)中間的通孔中，下軸承(35) 自下而上裝在下軸承座體(34)的通孔中，其下部由裝在下軸承法蘭盤下面向 上的凹止口內(nèi)的下軸承蓋(36)定位；下軸承蓋(36)的軸孔中間，開有氣隙環(huán)槽(37)，在該氣隙環(huán)槽(37)的右邊，連接有徑向孔該徑向孔Ul)在接近下軸承蓋(36)的邊緣時，向上穿出；軸套(39)套裝在軸芯(10)的 下端，銅套(38)套裝在軸套(39)上， 一并裝在下軸承蓋(36)的軸孔中.
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠高速電主軸，其特征在于機體(6)為一 圓簡體，在其簡體壁上軸向開有至少四個以上的通孔(64),每相鄰兩個通孔在 簡體的一端形成一段相連接的弧形槽(28)，在該弧形槽(28)接近端面處，用 密封材料進(jìn)行密封；在簡體的另一端，其中的每一個通孔又與其它相鄰的一個 通孔形成一段相連接的弧形槽，也在該弧形槽接近端面處，用密封材料進(jìn)行密封；依此類推；在簡體的上端，保留一對相鄰的通孔不形成相連接的弧形槽， 作為進(jìn)水口和出水口；在簡體的上下端面非弧形槽段，分別開有聯(lián)接用的螺紋 孔；在簡體上端進(jìn)水口和出水口之間還開有一個盲孔(49)，該盲孔(49)在筒體下端稍上部位形成徑向孔(45)向簡體內(nèi)穿出。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的滾珠高速電主軸，其特征在于軸芯(IO)包括 軸桿、轉(zhuǎn)子(8)、碟簧(51)、碟簧蓋(52)和拉桿(53);軸桿為階梯狀，其中間帶有階梯通孔，該階梯通孔的下端出口部分為上小下大的錐形孔；碟簧(51) 和碟簧蓋(52)依次穿裝在軸桿的上部，轉(zhuǎn)子(8)裝在軸桿的中部，其下部位 置設(shè)有一圍凸臺(48);拉桿(53)為一細(xì)長桿，其上端有一圓頭，下端帶有螺 紋，該拉桿(53)穿裝在軸桿中間的階梯通孔中。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的滾珠高速電主軸，其特征在于夾頭附件U1) 由夾頭套桿組成，該夾頭套桿為階梯軸，其中間帶有階梯通孔，該階梯通孔的 上部帶有螺紋；夾頭套桿的下部為上小下大的錐體(40),該錐體(40)被徑向 槽(65)均句地分割成三個卡爪，成為帶有卡爪的夾頭。
專利摘要本實用新型公開的一種滾珠高速電主軸，屬于一種機械加工設(shè)備，由換刀氣缸組件1、連接座5、上軸承座組件14、機體6、定子7、裝有轉(zhuǎn)子8的軸芯10、拉桿53、下軸承座組件9和夾頭附件11構(gòu)成；具有精度高、高速動態(tài)性能好、可靠性高、體積小、承載能力強、更換刀具方便等特點，可廣泛用于PCB行業(yè)銑邊機上銑邊和小孔的高速、高精度、高效率鉆削和磨削加工以及雕刻加工等，是一種比較理想的滾珠高速電主軸。
文檔編號B23B31/20GK201006554SQ200620154848
公開日2008年1月16日 申請日期2006年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月18日
發(fā)明者湯秀清 申請人:廣州市大族高精電機有限公司