專利名稱：機(jī)床高速電主軸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于機(jī)床部件裝置，尤其與一種機(jī)床高速電主軸裝置有關(guān)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)是由機(jī)床動(dòng)力源通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力輸入，存在傳 動(dòng)鏈過長(zhǎng)、外形尺寸大、傳遞扭矩小、旋轉(zhuǎn)速度慢、工作精度差等問題。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型目的就是要克服現(xiàn)有機(jī)床主軸動(dòng)力傳動(dòng)鏈長(zhǎng)、外形尺寸大、傳 遞扭矩小、旋轉(zhuǎn)速度慢、工作精度差的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、大扭矩、 高轉(zhuǎn)速、高精度的機(jī)床高速電主軸裝置。為此，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案
機(jī)床高速電主軸裝置，包括主軸箱體、中空主軸、松拉刀機(jī)構(gòu)和上、下法 蘭端蓋，主軸箱體上設(shè)置有主軸孔，上、下法蘭端蓋設(shè)置有軸向通孔，上、下 法蘭端蓋固定安裝于主軸箱體的主軸孔兩端，所述的軸向通孔和所述的主軸孔 同軸，主軸穿過所述的軸向通孔安裝在上、下法蘭端蓋上，主軸與所述的軸向 通孔內(nèi)壁之間設(shè)置有軸承，上、下法蘭端蓋外側(cè)分別設(shè)置有密封機(jī)構(gòu)，松拉刀 機(jī)構(gòu)包括拉刀桿和推桿機(jī)構(gòu)，拉刀桿穿于主軸中空內(nèi)腔中，主軸中空內(nèi)腔直徑 上段大于下段形成臺(tái)階端面，拉刀桿外壁套裝彈簧，彈簧一端抵靠于所述的臺(tái) 階端面， 一端與拉刀桿外壁相互固定，拉刀桿下端安裝有卡爪，主軸中空內(nèi)腔 下端部設(shè)置有容爪槽，容爪槽直徑略大于其側(cè)鄰的主軸中空內(nèi)腔直徑，其特征 是所述的主軸孔內(nèi)腔中設(shè)置有主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括套裝于主 軸并與主軸相互固定的轉(zhuǎn)子和嵌裝于主軸孔內(nèi)腔并與主軸箱體相互固定的定 子，定子外套于轉(zhuǎn)子并且相互之間具有間隙，所述的推桿機(jī)構(gòu)通過支架安裝于 所述的上法蘭端蓋上，推桿機(jī)構(gòu)主要由油缸組成，油缸活塞正對(duì)著拉刀桿上端 面。
作為對(duì)上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本實(shí)用新型還包括以下附加技 術(shù)特征-
所述的軸承為角接觸球軸承，上法蘭端蓋軸向通孔內(nèi)的軸承和下法蘭端蓋 軸向通孔內(nèi)的軸承各一個(gè)組成組合并采用背對(duì)背安裝方式。
4所述的上法蘭端蓋軸向通孔內(nèi)的軸承數(shù)量為2個(gè)，下法蘭端蓋軸向通孔內(nèi) 的軸承數(shù)量為2個(gè)，上、下法蘭端蓋軸向通孔內(nèi)的軸承都各自呈串聯(lián)排列形式。
所述的轉(zhuǎn)子內(nèi)腔壁和主軸之間設(shè)置有固定套裝于主軸并與轉(zhuǎn)子固定連接 的轉(zhuǎn)子聯(lián)接套，用于轉(zhuǎn)子與主軸之間的連接固定。
所述的定子外壁和主軸孔內(nèi)壁之間設(shè)置有與定子和主軸箱體分別固定連 接的套筒。
所述的套筒外壁上設(shè)置有冷卻槽，主軸箱體上設(shè)置有通孔與冷卻槽連通， 冷卻槽填裝冷卻液，冷卻液可以通過設(shè)置在主軸箱體上的通孔與外部冷卻液流 通進(jìn)行熱交換，對(duì)主軸起冷卻作用。
所述的密封機(jī)構(gòu)都包括呈迷宮形配合的內(nèi)密封圈和外密封圈，外密封圈用 螺釘固定安裝于所述的上法蘭端蓋和下法蘭端蓋并抵靠于所述的軸承的外圈， 對(duì)軸承外圈進(jìn)行軸向限位，內(nèi)密封圈套裝于主軸并抵靠于所述的軸承的內(nèi)圈， 主軸上套裝有鎖緊螺母，鎖緊螺母抵靠于內(nèi)密封圈，對(duì)軸承內(nèi)圈進(jìn)行軸向限位。
本實(shí)用新型工作時(shí)，定子隨套筒固定于主軸箱體上固定不動(dòng)，通過對(duì)定子 輸入電流產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，主軸也隨之旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)主軸的動(dòng)力輸 入。當(dāng)需要進(jìn)行換刀操作時(shí)，停止對(duì)定子輸入電流，使主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)，推桿機(jī) 構(gòu)的油缸活塞在壓力作用下伸出油缸缸體頂靠于拉刀桿上端面，將拉刀桿往下 壓，彈簧被壓縮產(chǎn)生彈力，卡爪隨拉刀桿下移使爪頭擴(kuò)張位于主軸中空內(nèi)腔下 端的容爪槽內(nèi)，刀具的刀柄脫開卡爪可以將刀具取下，然后將新刀具裝上，新 刀具的刀柄插入卡爪，油缸釋放液壓壓力，油缸活塞縮回油缸缸體脫離拉刀桿 上端面，拉刀桿在彈簧彈力作用下上移，拉著卡爪帶同刀具刀柄上移，使卡爪 爪頭滑出容爪槽，卡爪爪頭收縮將刀具刀柄卡緊，完成換刀操作。
使用本實(shí)用新型可以達(dá)到以下有益效果在機(jī)床主軸箱內(nèi)直接配置驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)，去除了傳統(tǒng)機(jī)床主軸的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，高速大扭矩， 并可以通過數(shù)控系統(tǒng)直接控制主軸，提高了機(jī)床加工精度。


圖l是本實(shí)用新型的剖視圖。 圖2是本實(shí)用新型的仰視圖。 圖3是本實(shí)用新型的左視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)描述。
如圖l、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型包括主軸箱體4、中空主軸16、松 拉刀機(jī)構(gòu)、上法蘭端蓋14和下法蘭端蓋3，主軸箱體4上設(shè)置有主軸孔，上 法蘭端蓋14和下法蘭端蓋3都設(shè)置有軸向通孔，上法蘭端蓋14、下法蘭端蓋 3固定安裝于主軸箱體4的主軸孔兩端，所述的軸向通孔和所述的主軸孔同軸， 主軸16穿過所述的軸向通孔安裝在上法蘭端蓋14和下法蘭端蓋3上；主軸 16與所述的軸向通孔內(nèi)壁之間設(shè)置有軸承2和軸承9，軸承2和軸承9為角接 觸球軸承，軸承2和軸承9各一個(gè)組成組合并采用背對(duì)背安裝方式，軸承2 數(shù)量為兩個(gè)且呈串聯(lián)排列形式，軸承9數(shù)量為兩個(gè)且呈串聯(lián)排列形式；上法蘭 端蓋14外側(cè)設(shè)置有密封機(jī)構(gòu)，該密封機(jī)構(gòu)包括呈迷宮形配合的內(nèi)密封圈11和 外密封圈10，外密封圈10用螺釘固定安裝于上法蘭端蓋14并抵靠于軸承9 的外圈，對(duì)軸承9的外圈進(jìn)行軸向限位，內(nèi)密封圈11套裝于主軸16并抵靠于 軸承9內(nèi)圈，主軸16上套裝有鎖緊螺母23，鎖緊螺母23抵靠于內(nèi)密封圈11， 對(duì)軸承9的內(nèi)圈進(jìn)行軸向限位，下法蘭端蓋3外側(cè)設(shè)置有密封機(jī)構(gòu)，該密封機(jī) 構(gòu)包括呈迷宮形配合的內(nèi)密封圈19和外密封圈1，外密封圈1用螺釘固定安 裝于下法蘭端蓋3并抵靠于軸承2的外圈，對(duì)軸承2的外圈進(jìn)行軸向限位，內(nèi) 密封圈19套裝于主軸16并抵靠于軸承2內(nèi)圈，主軸16上套裝有鎖緊螺母20， 鎖緊螺母20抵靠于內(nèi)密封圈19，對(duì)軸承2的內(nèi)圈進(jìn)行軸向限位；松拉刀機(jī)構(gòu) 包括拉刀桿17和推桿機(jī)構(gòu)，拉刀桿17穿于主軸16的中空內(nèi)腔中，推桿機(jī)構(gòu) 通過支架12安裝于所述的上法蘭端蓋14上，推桿機(jī)構(gòu)主要由油缸13組成， 油缸13的活塞正對(duì)著拉刀桿17上端面，主軸16的中空內(nèi)腔直徑上段大于下 段形成臺(tái)階端面，拉刀桿17外壁套裝彈簧15，彈簧15 —端抵靠于所述的臺(tái) 階端面， 一端與拉刀桿17外壁相互固定，拉刀桿17下端安裝有卡爪18，主 軸16的中空內(nèi)腔下端部設(shè)置有容爪槽22，容爪槽22直徑略大于其側(cè)鄰的主 軸中空內(nèi)腔直徑；主軸箱體4的主軸孔內(nèi)腔中設(shè)置有主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該主軸驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子5和定子7，定子7外套于轉(zhuǎn)子5并且相互之間具有間隙，轉(zhuǎn) 子5固定套裝于轉(zhuǎn)子聯(lián)接套8，轉(zhuǎn)子聯(lián)接套8固定套裝于主軸16，定子7固定 嵌裝于套筒6，套筒6固定^^主軸箱體4的主軸孔，套筒6外ail^g新賴卩槽, 主軸箱體4上體有通孔與,槽魏，辦,真毅糊液，辨,以艦體在
6主軸箱體4上的通孔與外部冷卻液流通進(jìn)行熱交換，對(duì)主軸起冷卻作用。
本實(shí)用新型工作時(shí)，定子7隨套筒6固定于主軸箱體4上固定不動(dòng)，通過 對(duì)定子7輸入電流產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子5，主軸16也隨之旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì) 主軸16的動(dòng)力輸入。當(dāng)需要進(jìn)行換刀操作時(shí)，停止對(duì)定子7輸入電流，使主 軸16停止轉(zhuǎn)動(dòng)，推桿機(jī)構(gòu)的油缸活塞在壓力作用下伸出油缸缸體頂靠于拉刀 桿17上端面，將拉刀桿17往下壓，彈簧15被壓縮產(chǎn)生彈力，卡爪18隨拉刀 桿17下移使爪頭擴(kuò)張位于主軸中空內(nèi)腔下端的容爪槽22內(nèi)，刀具21的刀柄 脫開卡爪18可以將刀具21取下，然后將新刀具裝上，新刀具的刀柄插入卡爪 18，油缸釋放液壓壓力，油缸活塞縮回油缸缸體脫離拉刀桿上端面，拉刀桿17 在彈簧彈力作用下上移，拉著卡爪18帶同刀具刀柄上移，使卡爪18的爪頭滑 出容爪槽22，卡爪爪頭收縮將刀具21的刀柄卡緊，完成換刀操作。
權(quán)利要求1、機(jī)床高速電主軸裝置，包括主軸箱體(4)、中空主軸(16)、松拉刀機(jī)構(gòu)、上法蘭端蓋(14)和下法蘭端蓋(3)，主軸箱體(4)上設(shè)置有主軸孔，上法蘭端蓋(14)和下法蘭端蓋(3)上都設(shè)置有軸向通孔，上法蘭端蓋(14)和下法蘭端蓋(3)分別固定安裝于主軸箱體(4)的主軸孔兩端，所述的軸向通孔和所述的主軸孔同軸，主軸(16)穿過所述的軸向通孔安裝在上法蘭端蓋(14)和下法蘭端蓋(3)上，主軸(16)與所述的軸向通孔內(nèi)壁之間設(shè)置有軸承(2)和軸承(9)，上法蘭端蓋(14)和下法蘭端蓋(3)外側(cè)分別設(shè)置有密封機(jī)構(gòu)，松拉刀機(jī)構(gòu)包括拉刀桿(17)和推桿機(jī)構(gòu)，拉刀桿(17)穿于主軸(16)的中空內(nèi)腔中，主軸(16)的中空內(nèi)腔直徑上段大于下段形成臺(tái)階端面，拉刀桿(17)外壁套裝彈簧(15)，彈簧(15)一端抵靠于所述的臺(tái)階端面，另一端與拉刀桿(17)外壁相互固定，拉刀桿(17)下端安裝有卡爪(18)，主軸(16)的中空內(nèi)腔下端部設(shè)置有容爪槽(22)，容爪槽(22)直徑略大于其側(cè)鄰的主軸中空內(nèi)腔直徑，其特征在于所述的主軸孔內(nèi)腔中設(shè)置有主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括套裝于主軸(16)并與主軸(16)相互固定的轉(zhuǎn)子(5)和嵌裝于主軸孔內(nèi)腔并與主軸箱體(4)相互固定的定子(7)，定子(7)外套于轉(zhuǎn)子(5)并且相互之間具有間隙，所述的推桿機(jī)構(gòu)通過支架(12)安裝于所述的上法蘭端蓋(14)上，推桿機(jī)構(gòu)主要由油缸組成，油缸活塞正對(duì)著拉刀桿(17)的上端面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床高速電主軸裝置，其特征在于所述的軸承(2) 和軸承(9)為角接觸球軸承，軸承(2)和軸承(9)各一個(gè)組成組合并采用 背對(duì)背安裝方式。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)床高速電主軸裝置，其特征在于所述的軸承(2) 數(shù)量為2個(gè)，軸承(9)數(shù)量2個(gè)，軸承(2)和軸承(9)都各自呈串糊咧形式。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床高速電主軸裝置，其特征在于所述的轉(zhuǎn)子(5) 的內(nèi)腔壁和主軸(16)之間設(shè)置有固定套裝于主軸(16)并與轉(zhuǎn)子(5)固定 連接的轉(zhuǎn)子聯(lián)接套(8)。 .
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床高速電主軸裝置，其特征在于所述的定子(7)外壁和主軸孔內(nèi)壁之間設(shè)置有與定子(7)和主軸箱體(4)分別固定連接的套 筒(6)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的機(jī)床高速電主軸裝置，其特征在于所述的套筒(6) 外壁上設(shè)置有冷卻槽，主軸箱體(4)上設(shè)置有通孔與冷卻槽連通，冷卻槽內(nèi) 填裝冷卻液。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)床高速電主軸裝置，其特征在于所述的上法蘭 端蓋(14)外側(cè)的密封機(jī)構(gòu)包括呈迷宮形配合的內(nèi)密封圈(11)和外密封圈(10)， 外密封圈(10)用螺釘固定安裝于所述的上法蘭端蓋(14)并抵靠于軸承(9) 的外圈，內(nèi)密封圈(11)套裝于主軸(16)并抵靠于軸承(9)的內(nèi)圈，主軸(16)上套裝有鎖緊螺母(23)，鎖緊螺母(23)抵靠于內(nèi)密封圈(11);所述 的下法蘭端蓋(3)外側(cè)的密封機(jī)構(gòu)包括呈迷宮形配合的內(nèi)密封圈(19)和外 密封圈(1)，外密封圈(1)用螺釘固定安裝于所述的下法蘭端蓋(3)并抵靠 于軸承(2)的外圈，內(nèi)密封圈(19)套裝于主軸(16)并抵靠于軸承(2)的 內(nèi)圈，主軸(16)上套裝有鎖緊螺母(20),鎖緊螺母(20)抵靠于內(nèi)密封圈(19)。
專利摘要機(jī)床高速電主軸裝置，屬于機(jī)床零部件裝置?，F(xiàn)有機(jī)床主軸存在傳動(dòng)鏈過長(zhǎng)、外形尺寸大、傳遞扭矩小、旋轉(zhuǎn)速度慢、工作精度差等缺陷。本實(shí)用新型包括設(shè)置有主軸孔的主軸箱體、安裝在主軸孔兩端的上、下端蓋法蘭和中空主軸，上、下法蘭端蓋上設(shè)置有與主軸孔同軸的軸向通孔，主軸穿過軸向通孔并通過軸承安裝在軸向通孔中，主軸孔內(nèi)腔中設(shè)置有主軸驅(qū)動(dòng)裝置，主軸驅(qū)動(dòng)裝置包括外套于主軸并與主軸相互固定的轉(zhuǎn)子和外套于轉(zhuǎn)子并與主軸箱體相互固定的定子，上法蘭端蓋上用支架支撐安裝有松拉刀機(jī)構(gòu)，松拉刀機(jī)構(gòu)的拉刀桿穿裝于主軸中空內(nèi)腔中。本實(shí)用新型在機(jī)床主軸箱內(nèi)直接配置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，高速大扭矩，提高了機(jī)床加工精度。
文檔編號(hào)B23B19/02GK201271742SQ200820088748
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者任振法, 陸平山 申請(qǐng)人:浙江日發(fā)數(shù)碼精密機(jī)械股份有限公司