CN102371364B - 剐齿机工具主轴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剐齿机工具主轴，包括主轴体，壳体，前后轴承组和前后端盖，分别设置有中部冷却结构和前部冷却结构，前盖与前轴承组之间依次套装有前密封盖和前密封环，前密封盖与前密封环之间设置有环形凸缘和环形凹缘相扣合的密封结构；主轴体轴心中空，其前端内部为内锥形连接，前端外部为外锥连接。该主轴改变了过去为皮带传动，转速低振动大、体积大的缺点，现在采取内置电机，电机为永磁同步电机，具有体积小、振动小、精度高、操控性好的特点。前盖采用三层密封结构，密封效果好，提高其使用寿命。后端配有圆光栅，旋转位置传感器，可实现准停。

Description

剐齿机工具主轴

技术领域：

本发明涉及一种机械加工领域的电主轴，具体涉及一种剐齿机工具主轴。

背景技术：

传统的剐齿机刀具电主轴为皮带传动，转速低振动大、体积大，刀具装卸不方便，不能实现自动控制，影响工作效率。由于剐齿机刀具电主轴工作时形成的粉尘量很大，而现有的剐齿机刀具电主轴的密封结构简单，尤其是最易受损的主轴体前部的密封结构不佳，造成主轴体过早受损，极大地影响其使用寿命。剐齿机刀具电主轴为价格高昂的精密加工工具，其使用寿命长短是考虑生产成本一个重要因素。另外，现有剐齿机刀具电主轴对工件的加持还存在夹持力度不易控制的问题，夹持力过大容易损伤工件，夹持力过小不能保证工件正常工作。

发明内容：

本发明对目前现有状况的不足，提出一种剐齿机工具主轴。

本发明所采用的技术方案：一种剐齿机工具主轴，其主轴体的前、后端分别通过前、后轴承组套装于壳体内，壳体的前、后端分别安装有密封盖，主轴体中部固定有转子部分，壳体内腔中部固定有定子部分，定子部分的外侧设置有环形内水套，定子部分固定在该环形内水套的内侧壁上，该环形内水套的外侧与外壳的接触面上设置有环形并依次连通的水腔，构成中部冷却结构；壳体前端设置有环形的水腔，构成前部冷却结构；壳体后侧固定有后盖，在壳体内部、后盖内部设置有依次连通并密封的轴向进水孔和轴向出水孔，进水嘴和出水嘴分别位于后盖的末端，所述前部冷却结构和中部冷却结构依次与进水孔和出水孔连通；壳体前端固定有前盖，主轴体前端头与该前盖之间设置有环形迷宫密封槽，并在该前盖内设置有排水槽，该排水槽与径向排水孔相连，可排出进入排水槽内的积水；前盖与前轴承组之间依次套装有前密封盖和前密封环，该前密封盖与轴承外套及壳体前侧内壁接触并密封，该前密封环与轴承内套及主轴体接触并密封，前密封盖与前密封环之间设置有环形迷宫密封槽；主轴体轴心中空，该中空内腔的前端设置为内锥形结构，使主轴体与工具之间内锥连接，在主轴体前端外部设置为外锥形式，端面有螺孔，可在外锥上安装卡盘并通过螺钉连接紧固，安装定位效果好。

前、后轴承组的相邻轴承之间分别垫装有环形隔垫，各环形隔垫分别包括环形内隔垫和环形外隔垫，环形内隔垫与相邻两轴承内套对接在一起，环形外隔垫与相邻两轴承外套对接在一起。

壳体后侧依次固定有后大盖和后盖，后大盖内套装有后轴承组，后盖与后大盖之间设置有封闭空腔，该空腔内设置有固定在后大盖上的编码器连接块，编码器连接块上固定安装有圆光栅读头，主轴体外侧相应位置套装固定有码盘底座，码盘底座上设置有定位标示，圆光栅读头与码盘上的定位标示形成旋转定位信号。

转子部分前后分别安装有前后平衡环，用于主轴体动平衡去除不平衡量。

主轴体后端设置有花键连接结构。 

本发明的有益积极效果：

1、过去为皮带传动，转速低振动大、体积大，现在采取电主轴，体积小，振动小，电机为永磁同步电机，精度高，操控性好，密封效果好。

2、采用前部和中部的冷却结构，能够保证主轴体前部工作区域处于恒温状态下工作，提高其精度、强度和使用寿命，能够保证中部电机线圈部分的有效冷却，提高整个主轴的使用寿命。

3、主轴中空，前端有内锥孔和外锥孔，均可连接工具，安装定位效果好。

4、后端配有位置传感器（圆光栅，编码器），可实现准停。

5、主轴后端设置花键连接传动结构，能够保证旋转传动的同时还能实现轴向传动。

附图说明：

图1是本发明结构示意图；

图2是图1的局部放大结构示意图；

图3是图1的右视结构示意图。

图中标号1为主轴体，2为前盖，3为前密封环，4为前密封盖，5为外隔垫，6为内隔垫，7为前外水套，8为壳体，9为前螺母，10为平衡环，11为转子部件，12为定子部件，13为内水套，14为后挡油环，15为后大盖，16为后螺母，17为编码器连接块，18为码盘底座，19为码盘螺母，20后盖，21为圆光栅读头，22为接线座，23为进水孔，24为排水槽，25为出水孔，26为电机引线，27为编码器引线，28为进水孔。

具体实施方式：

参见图1、图2和图3，剐齿机工具主轴的主轴体1前端固定有前盖2，后端依次固定有后大盖15和后盖20。前轴承组套装于壳体8前端，后轴承组套装于后大盖内。主轴体1中部固定有转子部分11，壳体8内腔中部固定有定子部分12。转子部分11前、后两侧主轴体上分别安装有前、后平衡环。

定子部分12的外侧设置有环形内水套13，定子部分12固定在该环形内水套13的内侧壁上，该环形内水套13的外侧与外壳的接触面上设置有环形并依次连通的水腔，构成中部冷却结构。壳体前端设置有环形的水腔，构成前部冷却结构。在壳体8内部、后大盖15内部、后盖16内部设置有依次连通并密封的轴向进水孔和轴向出水孔，进水嘴和出水嘴分别位于后盖的末端，所述前部冷却结构和中部冷却结构依次与进水孔和出水孔连通。

主轴体1前端头与前盖2之间设置有环形迷宫槽扣合结构，并在该前盖2内设置有排水槽，该排水槽与径向排水孔相连，可排出进入排水槽内的积水。

前盖2与前轴承组之间依次套装有前密封盖4和前密封环3，该前密封盖4与轴承外套及壳体前侧内壁接触并密封，该前密封环3与轴承内套及主轴体接触并密封，该前密封盖4与前密封环3之间设置有环形迷宫槽扣合结构。

主轴体1的轴心中空，并且该中空内腔的前端设置为内锥形结构，在主轴体前端外部设置为外锥形式，端面有螺孔，内锥、外锥均可与工具安装连接，安装定位效果好；主轴体后端设置有花键连接结构，可传递扭矩。

前、后轴承组的相邻轴承之间分别垫装有环形隔垫，各环形隔垫分别包括环形内隔垫和环形外隔垫，环形内隔垫与相邻两轴承内套对接在一起，环形外隔垫与相邻两轴承外套对接在一起。

壳体后侧依次固定有后大盖和后盖，后大盖内套装有后轴承组，后盖20与后大盖15之间设置有封闭空腔，该空腔内设置有固定在后大盖上的编码器连接块17，编码器连接块17上固定安装有圆光栅读头21，主轴体1外侧套装固定有码盘底座18，码盘底座18上设置有定位标示，圆光栅读头与码盘上的定位标示形成旋转定位信号。码盘底座后侧设置有固定在主轴体上的码盘螺母19。

Claims (5)

1.一种剐齿机工具主轴，其主轴体的前、后端分别通过前、后轴承组套装于壳体内，壳体的前、后端分别安装有密封盖，主轴体中部固定有转子部分，壳体内腔中部固定有定子部分，其特征是：定子部分的外侧设置有环形内水套，定子部分固定在该环形内水套的内侧壁上，该环形内水套的外侧与外壳的接触面上设置有环形并依次连通的水腔，构成中部冷却结构；壳体前端设置有环形的水腔，构成前部冷却结构；壳体后侧固定有后盖，在壳体内部、后盖内部设置有依次连通并密封的轴向进水孔和轴向出水孔，进水嘴和出水嘴分别位于后盖的末端，所述前部冷却结构和中部冷却结构依次与轴向进水孔和轴向出水孔连通；壳体前端固定有前盖，主轴体前端头与该前盖之间设置有迷宫密封的扣合结构，并在该前盖内设置有端部排水槽，该排水槽与径向排水孔相连，可排出进入排水槽内的积水；前盖与前轴承组之间依次套装有前密封盖和前密封环，该前密封盖与轴承外套及前轴承座内壁接触并密封，该前密封环与轴承内套及主轴体接触并密封，所述前密封盖与前密封环之间设置有环形迷宫扣合结构；主轴体轴心中空，并且该中空内腔的前端设置为内锥形结构，主轴体前端外侧为外锥结构，内外锥均可与工具相连接，安装定位效果好。

2.根据权利要求1所述的剐齿机工具主轴，其特征是：前、后轴承组的相邻轴承之间分别垫装有环形隔垫，各环形隔垫分别包括环形内隔垫和环形外隔垫，环形内隔垫与相邻两轴承内套对接在一起，环形外隔垫与相邻两轴承外套对接在一起。

3.根据权利要求1所述的剐齿机工具主轴，其特征是：壳体后侧依次固定有后大盖和后盖，后大盖内套装有后轴承组，后盖与后大盖之间设置有封闭空腔，该空腔内设置有固定在后大盖上的编码器连接块，编码器连接块上固定安装有圆光栅读头，主轴体外侧套装固定有码盘底座，码盘底座上设置有定位标示，圆光栅读头与码盘上的定位标示形成旋转定位信号。

4.根据权利要求1所述的剐齿机工具主轴，其特征是：转子部分前后两侧主轴体上分别安装有前后平衡环。

5.根据权利要求1所述的剐齿机工具主轴，其特征是：主轴体后端设置有花键连接结构，可传递扭矩。

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