CN103203643B - 一种高速电主轴夹头用磁力自预紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种高速电主轴夹头用磁力自预紧装置，本发明所述悬臂件沿夹头本体的圆周方向均匀分布，悬臂件的一端与夹头本体的内壁固连为一体，悬臂件的其余部分悬空，夹头本体的内壁上与每个悬臂件对应位置处安装有磁铁块一，磁铁块一沿夹头本体圆周方向均匀分布且同一磁极指向夹头本体的圆心方向。本发明实现了电主轴在低速和高速运转条件下对刀具的夹持力要求，且速度越高，夹持力越大，保证了电主轴在不同转速下的加工精度。本发明的电主轴夹头用磁力自预紧装置结构简单，与现有夹头相比，省去了碟形弹簧和换刀气缸等部件，使高速电主轴结构更加紧凑，简化了整个电主轴的加工和装配工艺，降低了电主轴的重量，减小了电主轴的体积。

Description

一种高速电主轴夹头用磁力自预紧装置
技术领域
本发明涉及一种高速电主轴夹头用磁力自预紧装置，属于自预紧夹头技术领域。
背景技术
随着高速加工技术的不断发展，高速电主轴在航空航天、精密模具、光学工业、医疗器械和电子制造业等领域中得到了广泛的应用，主要用于磨削、铣削、微细加工和PCB钻孔等，主轴转速高达250000rpm。根据产品加工工艺的实际要求，高速电主轴要满足在不同转速下的加工精度，而现有电主轴的刀具夹头一般为带锥度的弹性夹头，通过换刀气缸和碟形弹簧的作用，实现刀具的更换。这种夹头在主轴高速运转下由于其径向离心力的作用导致刀具夹持力降低，直接影响主轴的加工精度。由于此类夹头需要配备碟形弹簧和换刀气缸等零部件，致使整个电主轴零部件较多，加工装配工艺复杂，成本较高，质量和体积较大，维修不便，不满足高速电主轴低成本、轻量化和小型化的需要。因此，需要一种结构和加工装配工艺简单且能够实现主轴在不同转速下加工精度的夹头。
发明内容
本发明的目的是提供一种高速电主轴夹头用磁力自预紧装置，用于刀具的自预紧，以满足高速电主轴在不同工作转速下的高精度加工要求。本发明的夹头用磁力自预紧装置能够实现电主轴在不同工作转速下对刀具的牢固夹持，保证加工精度，并简化电主轴整体结构，降低成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种高速电主轴夹头用磁力自预紧装置，包括夹头本体、悬臂件和磁铁块一，所述悬臂件沿夹头本体的圆周方向均匀分布，悬臂件的一端与夹头本体的内壁固连为一体，悬臂件的其余部分悬空，夹头本体的内壁上与每个悬臂件对应位置处安装有磁铁块一，磁铁块一沿夹头本体圆周方向均匀分布且同一磁极指向夹头本体的圆心方向。
本发明的工作原理是刀具装入夹头后，在各块磁铁对悬臂件的磁力作用下，悬臂件被向外拉伸，悬臂件根部与刀具接触处产生指向夹头圆心方向的变形，使夹头对刀具的夹持力增加，就能保证电主轴低转速工作条件下夹头对刀具的夹持力，提高加工精度；在电主轴高速运转下，各悬臂件在离心力的作用下向外拉伸，进一步提高了夹头对刀具的夹持力。综上表明，本发明的高速电主轴夹头用磁力自预紧装置能够实现电主轴在低速和高速工作条件下对刀具的夹持要求，保证加工精度。
本发明相对现有技术的有益效果是：本发明的高速电主轴夹头用磁力自预紧装置能够实现电主轴在低速和高速运转条件下对刀具的夹持力要求，且速度越高，夹持力越大，保证了电主轴在不同转速下的加工精度。本发明的高速电主轴夹头用磁力自预紧装置结构简单，与现有夹头相比，省去了碟形弹簧和换刀气缸等部件，使高速电主轴结构更加紧凑，简化了整个电主轴的加工和装配工艺，降低了电主轴的重量，减小了电主轴的体积，节约了生产成本，适合工业化应用。
附图说明
图1为本发明一种具有四个悬臂件的高速电主轴夹头用磁力自预紧装置的立体结构图；
图2为本发明的一种高速电主轴夹头用磁力自预紧装置的横截面示意图；
图3为本发明的一种高速电主轴夹头用磁力自预紧装置的横截面示意图（四个磁铁对）。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图2所示，本实施例所涉及的一种高速电主轴夹头用磁力自预紧装置，包括夹头本体1、悬臂件2和磁铁块一3，所述悬臂件2沿夹头本体1的圆周方向均匀分布，悬臂件2的一端与夹头本体1的内壁固连为一体，悬臂件2的其余部分悬空，夹头本体1的内壁上与每个悬臂件2对应位置处安装有磁铁块一3，磁铁块一3沿夹头本体1圆周方向均匀分布且同一磁极指向夹头本体1的圆心方向。
如图1和图3所示，进一步的，还包括磁铁块二4，所述悬空部分的悬臂件2上安装有磁铁块二4，所述磁铁块一3和磁铁块二4异性磁极相对，形成磁铁对。
所述夹头本体1的内壁上固连有两个悬臂件2，相应的夹头本体1的内壁上安装有两个磁铁块一3，每个悬空部分的悬臂件2上安装有一个磁铁块二4，形成两个磁铁对。
所述夹头本体1的内壁上固连有三个悬臂件2，相应的夹头本体1的内壁上安装有三个磁铁块一3，每个悬空部分的悬臂件2上安装有一个磁铁块二4，形成三个磁铁对。
所述夹头本体1的内壁上固连有四个悬臂件2，相应的夹头本体1的内壁上安装有四个磁铁块一3，每个悬空部分的悬臂件2上安装有一个磁铁块二4，形成四个磁铁对。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种高速电主轴夹头用磁力自预紧装置，包括夹头本体（1）、悬臂件（2）和磁铁块一（3），所述悬臂件（2）沿夹头本体（1）的圆周方向均匀分布，悬臂件（2）的一端与夹头本体（1）的内壁固连为一体，悬臂件（2）的其余部分悬空，其特征在于，夹头本体（1）的内壁上与每个悬臂件（2）对应位置处安装有磁铁块一（3），磁铁块一（3）沿夹头本体（1）圆周方向均匀分布且同一磁极指向夹头本体（1）的圆心方向。
2.根据权利要求1所述的高速电主轴夹头用磁力自预紧装置，其特征在于，还包括磁铁块二（4），所述悬臂件（2）的悬空部分安装有磁铁块二（4），所述磁铁块一（3）和磁铁块二（4）异性磁极相对，形成磁铁对。
3.根据权利要求2所述的高速电主轴夹头用磁力自预紧装置，其特征在于，所述夹头本体（1）的内壁上固连有两个悬臂件（2），相应的夹头本体（1）的内壁上安装有两个磁铁块一（3），每个悬臂件（2）的悬空部分安装有一个磁铁块二（4），形成两个磁铁对。
4.根据权利要求2所述的高速电主轴夹头用磁力自预紧装置，其特征在于，所述夹头本体（1）的内壁上固连有三个悬臂件（2），相应的夹头本体（1）的内壁上安装有三个磁铁块一（3），每个悬臂件（2）的悬空部分安装有一个磁铁块二（4），形成三个磁铁对。
5.根据权利要求2所述的高速电主轴夹头用磁力自预紧装置，其特征在于，所述夹头本体（1）的内壁上固连有四个悬臂件（2），相应的夹头本体（1）的内壁上安装有四个磁铁块一（3），每个悬臂件（2）的悬空部分安装有一个磁铁块二（4），形成四个磁铁对。
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