CN114102218B - 电主轴的松刀卸荷机构、拉刀装置、电主轴及数控机床 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电主轴的松刀卸荷机构、拉刀装置、电主轴及数控机床，松刀卸荷机构包括主轴组件、拉刀杆、碟簧、碟簧座、碟簧压盖以及浮动油缸，主轴组件包括具有内孔的主轴，拉刀杆设于内孔中，碟簧压盖位于主轴组件的一端，且与拉刀杆相连，碟簧座与碟簧压盖沿主轴的轴向相对设置，碟簧位于碟簧座与碟簧压盖之间，且预压于主轴组件与碟簧压盖之间；浮动油缸包括油缸壳体及活塞组件，碟簧座与油缸壳体相连，且能够相对主轴组件移动；活塞组件受控能够相对油缸壳体沿主轴的轴向移动，以推动碟簧压盖移动，进而带动拉刀杆作松刀动作。故能在松刀过程中，使碟簧的反作用力施加在主轴组件上，而非主轴轴承，故避免了主轴轴承收到冲击力而受损。

Description

电主轴的松刀卸荷机构、拉刀装置、电主轴及数控机床

技术领域

本申请涉及机械加工设备技术领域，特别是涉及一种电主轴的松刀卸荷机构、拉刀装置、电主轴及数控机床。

背景技术

数控机床主轴自动松拉刀动作是机床加工中心中必不可少的功能。目前，数控机床主轴松刀动作均是通过自动松刀装置来实现的，即在机床换刀时，必须首先通过松刀动作后才能将主轴上的刀具取下，待主轴换上新刀后，再进行拉刀动作，将主轴上的刀具拉紧后才可进行加工。

在松刀过程中，传统的结构都是首先通过松刀油缸的动作推动带有蝶形弹簧的拉刀杆，使主轴夹持刀具的夹头松开来实现松刀动作，但蝶形弹簧的反作用力会施加到主轴轴承上，造成主轴轴承受损，而使其使用寿命和精度下降。

发明内容

基于此，有必要针对传统松刀过程中，蝶形弹簧的反作用力会施加到主轴轴承上，造成主轴轴承受损的问题，提供一种能避免蝶形弹簧的反作用力施加到主轴轴承上，从而避免轴承受损的电主轴的松刀卸荷机构、拉刀装置、电主轴及数控机床。

本申请提供一种松刀卸荷机构，包括主轴组件、拉刀杆、碟簧、碟簧座、碟簧压盖以及浮动油缸；

主轴组件包括具有内孔的主轴，拉刀杆活动设于内孔中，碟簧压盖位于主轴组件的一端，且与拉刀杆相连，碟簧座与碟簧压盖沿主轴的轴向相对设置，碟簧位于碟簧座与碟簧压盖之间，且预压于主轴组件与碟簧压盖之间；

浮动油缸设于碟簧压盖远离主轴组件的一端，浮动油缸包括油缸壳体及活塞组件，碟簧座与油缸壳体相连，且能够相对主轴组件移动；

活塞组件受控能够相对油缸壳体沿主轴的轴向移动，以推动碟簧压盖移动，进而带动拉刀杆作松刀动作。

在其中一个实施例中，碟簧套设于主轴靠近碟簧压盖的一端。

在其中一个实施例中，碟簧套设于主轴的外侧。

在其中一个实施例中，主轴组件包括第一限位件，第一限位件设于主轴的外侧，碟簧座能够在拉刀杆作松刀动作时，与第一限位件相抵。

在其中一个实施例中，主轴组件还包括第一轴承座及第一轴承，主轴穿设第一轴承座，第一轴承设于第一轴承座内，且与主轴相配合；

第一限位件设于第一轴承座内，且能够沿主轴的轴向与第一轴承座的端部相抵，以对第一轴承限位。

在其中一个实施例中，碟簧座套设于第一限位件的外侧，碟簧座的内壁与第一限位件的外壁相配合，以沿主轴的径向对碟簧座限位。

在其中一个实施例中，主轴组件还包括第一轴承座及第一轴承，主轴穿设第一轴承座，第一轴承设于第一轴承座内与主轴相配合；

碟簧座的一端伸入第一轴承座内，碟簧座的外壁与第一轴承座的内壁相配合，以沿主轴的径向对碟簧座限位。

在其中一个实施例中，碟簧压盖包括盖本体及配合部，配合部连接于盖本体朝向碟簧的一端，配合部远离盖本体的一端伸入主轴的内孔中与拉刀杆相连；

配合部的外壁与内孔的内壁相配合，以沿主轴的径向对碟簧压盖限位。

在其中一个实施例中，配合部的外壁包括至少两个沿周向设置的环形精磨面，至少两个环形精磨面沿主轴的轴向间隔设置；

全部环形精磨面与内孔的内壁相配合。

在其中一个实施例中，配合部远离盖本体的一端沿主轴的轴向开设有连接凹槽，拉刀杆的一端伸入连接凹槽内与配合部相连；

其中，拉刀杆的外壁与连接凹槽的内壁相配合，以沿主轴的径向对拉刀杆限位。

在其中一个实施例中，拉刀杆开设有第一气流通道，碟簧压盖开设有第二气流通道，第一气流通道与第二气流通道连通。

在其中一个实施例中，碟簧压盖与拉刀杆之间可拆卸地连接。

在其中一个实施例中，拉刀杆的外壁包括沿周向设置的环形配合面，环形配合面的截面形状为非圆形；

内孔的内壁与环形配合面相配合。

在其中一个实施例中，拉刀杆包括杆体及第一限位部，第一限位部凸设于杆体的外壁；

电主轴的松刀卸荷机构还包括锁紧环，锁紧环套设于杆体的外侧，且锁紧于内孔的内壁，第一限位部朝向浮动油缸的一端能够与锁紧环沿主轴的轴向相抵，以限制拉刀杆移动。

在其中一个实施例中，电主轴的松刀卸荷机构包括连接件，碟簧座与油缸壳体通过连接件相连；

连接件围绕碟簧压盖及碟簧设置。

在其中一个实施例中，油缸壳体包括壳本体及盖体，连接件的一端穿设壳本体与碟簧座相连，连接件的另一端与壳本体朝向盖体的一侧相抵；

电主轴的松刀卸荷机构还包括锁紧件，锁紧件的一端与盖体相连，锁紧件的另一端朝向壳本体凸伸，以使连接件压紧于壳本体。

在其中一个实施例中，电主轴的松刀卸荷机构还包括调节件，调节件能够放置于壳本体朝向盖体的一侧，且夹持于壳本体与连接件之间，以调节碟簧座与主轴组件之间沿主轴的轴向的距离值。

在其中一个实施例中，电主轴的松刀卸荷机构还包括油缸定位套，浮动油缸沿主轴的轴向可滑动地设于油缸定位套内。

本申请的另一方面，还提供一种拉刀装置，包括上述的电主轴的松刀卸荷机构。

在其中一个实施例中，当电主轴的松刀卸荷机构包括油缸定位套，油缸定位套远离主轴组件一端开设有第一开口，拉刀装置还包括盖设于第一开口处的端盖；

活塞组件远离主轴组件的一端伸出油缸壳体，端盖能够在活塞组件向远离主轴组件移动的过程中对活塞组件限位。

在其中一个实施例中，拉刀装置还包括第二限位件，第二限位件连接于活塞组件远离主轴组件的一端，并沿主轴的径向凸伸出活塞组件；

第二限位件能够在活塞组件向远离主轴组件移动的过程中与端盖相抵而限位，且能够在活塞组件向靠近主轴组件移动的过程中与油缸壳体相抵而限位。

在其中一个实施例中，拉刀装置还包括保护件，保护件设于浮动油缸与端盖之间，保护件环绕活塞组件远离主轴组件的一端设置，以在保护件的外侧形成能够保护外部走线的保护空间。

本申请的又一方面，还提供一种电主轴，包括上述的拉刀装置。

本申请的再一方面，还提供一种数控机床，包括上述的电主轴。

上述电主轴的松刀卸荷机构、拉刀装置、电主轴及数控机床，能够在松刀过程中，使碟簧的反作用力施加在主轴组件上，而非主轴轴承，故避免了主轴轴承收到冲击力而受损，从而提高了主轴轴承的使用寿命和精度，进而确保了电主轴的整体精度。另外，由于碟簧设于主轴的端部，因此，减小了主轴的中空比例，进而增强了主轴的刚性和强度。

附图说明

图1为本申请一实施例中的电主轴的剖面结构示意图；

图2为图1所示的电主轴中的碟簧压盖的立体结构示意图；

图3为图1所示的电主轴中的拉刀杆的立体结构示意图；

图4为图1所示的电主轴的部分结构的剖面结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

此外，附图并不是1：1的比例绘制，并且各元件的相对尺寸在附图中仅以示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。

图1示出了本申请一实施例中的松刀卸荷机构的剖面结构示意图。为便于描述，附图仅示出了与本发明实施例相关的结构。

参阅附图1，本申请一实施例提供一种松刀卸荷机构100，包括主轴组件10、拉刀杆20、碟簧30、碟簧座40、碟簧压盖50及浮动油缸60。本申请的松刀卸荷结构100应用于电主轴300，应用领域可以为数控机床，主要用于在松刀过程中进行卸荷。

主轴组件10包括具有内孔111的主轴11，拉刀杆20设于内孔111内，拉刀杆20的一端能够与电主轴300的拉抓310传动相连，以受控在内孔111内轴向移动，进而带动拉抓310作张开和收拢刀具的刀柄的动作。

碟簧压盖50位于主轴组件10的一端，且与拉刀杆20相连。具体地，碟簧压盖50是设于拉刀杆20远离拉抓310的一端。

碟簧座40与碟簧压盖50沿主轴11的轴向相对设置，碟簧30位于碟簧座40与碟簧压盖50之间，且预压于主轴组件10与碟簧压盖50之间。

浮动油缸60包括油缸壳体61及活塞组件62，碟簧座40与油缸壳体61相连，且能够相对主轴组件10移动，活塞组件62受控能够相对油缸壳体61沿主轴11的轴向移动，以推动碟簧压盖50移动，进而带动拉刀杆20作松刀动作。

可以理解，活塞组件62包括活塞61及活塞杆62，活塞61设于油缸壳体61的内腔，以将油缸壳体61的内腔分隔成第一内腔611和第二内腔612，通过向第一内腔611或第二内腔612通入液压油，可控制第一内腔611和第二内腔612内的油压，进而在两者油压差的作用下，促使活塞61在内腔内活动。

具体地松刀过程如下：

控制液压油进入第一内腔611后，油压推动活塞组件62朝向碟簧压盖50移动，进而将压力作用到碟簧压盖50上，碟簧压盖50带动拉刀杆20向前作伸出运动，进而带动拉抓310作张开刀具的刀柄的动作。

但此时因为压缩碟簧30，因此，碟簧压盖50会受到碟簧30的反作用力，碟簧压盖50反向移动，而推动活塞组件62向背离主轴组件10的方向移动，同时，由于第一内腔611内的油压作用，会促使油缸壳体61向远离主轴组件10的方向移动，而碟簧压盖50因与油缸壳体61相连，故也会向远离主轴组件10的方向移动，进而将碟簧30的反作用力落至主轴组件10上。

因此，本申请的电主轴的松刀卸荷机构100，能够在松刀过程中，使碟簧30的反作用力施加在主轴组件10上，而非主轴轴承，故避免了主轴轴承收到冲击力而受损，从而提高了主轴轴承的使用寿命和精度，进而确保了电主轴300的整体精度。另外，由于碟簧30设于主轴10的端部，因此，减小了主轴10的中空比例，进而增强了主轴10的刚性和强度。

在一些实施例中，碟簧30套设于主轴11靠近碟簧压盖50的一端。如此，可使碟簧30可靠地沿主轴11的径向定位。在本申请的实施方式中，碟簧30套设于主轴11的外侧。如此，还能节省主轴11的内部空间，增加主轴11的刚度。在其他实施方式中，碟簧30也可嵌套于主轴11的内孔111内，如此，可能达到径向定位的作用。

在一些实施例中，主轴组件10还包括第一限位件12，第一限位件12设于主轴11的外侧，碟簧座40能够在拉刀杆20作松刀动作时，与第一限位件12相抵。具体地，第一限位件12能够限制碟簧座40沿主轴组件10指向浮动油缸60的方向移动。如此，可通过第一限位件12将碟簧30的反作用力施加在主轴11上。具体地，第一限位件12上设有第一台阶部，碟簧座40的一端设有第二台阶部，第二台阶部能够与第一台阶部沿主轴11的轴向相抵。设置台阶抵接方式简单，且抵接可靠。

进一步地，主轴组件10包括第一轴承座13及第一轴承14，主轴11穿设第一轴承座13，第一轴承14设于第一轴承座13内，且与主轴11相配合。具体地，第一轴承14的内周壁与主轴11的外周壁相配合，第一轴承14的外周壁与第一轴承座13的内周壁相配合，以对第一轴承14沿主轴11的径向限位。

在本申请的实施方式中，第一限位件12设于第一轴承座13内，且能够沿主轴11的轴向与第一轴承14的端部相抵，以对第一轴承14限位。第一限位件12既能够对碟簧座40限位，又能够对第一轴承14限位，因此，避免了使用了多个限位结构，减少了零部件，且节省了轴向空间。

可以理解，第一轴承14的背离第一限位件12的另一端能够与第一轴承座13的内端面相抵，以对第一轴承14进行轴向限位。

具体地，第一限位件12包括第一限位螺母，主轴11的外周壁设有限位螺纹部，限位螺纹部与第一限位螺母螺纹配合。第一限位螺母与主轴11连接的方式简单，且连接可靠。

为了避免碟簧座40向主轴11施加的力非轴向力，而受到径向剪切力断裂，需要确保碟簧座40与主轴11的同轴度，在本申请的实施方式中，碟簧座40套设于第一限位件12的外侧，碟簧座40的内壁与第一限位件12的外壁相配合，以沿主轴11的径向对碟簧座40限位。

在本申请的实施方式中，还可以通过将碟簧座40的外壁与主轴组件10的内壁相配合，来实现沿主轴11的径向对碟簧座40限位。具体地，碟簧座40的一端伸入第一轴承座13内，碟簧座40的外壁与第一轴承座13的内壁相配合，以沿主轴11的径向对碟簧座40限位。

在本申请的实施方式中，对碟簧座40的径向限位是上述两种方式的组合，当然，在其他实施方式中，也可为仅使用两种方式中的一种，在此不作限制。

在一些实施例中，碟簧压盖50包括盖本体51及配合部52，配合部52连接于盖本体50朝向碟簧30的一端，且配合部远离盖本体51的一端伸入主轴11的内孔111中与拉刀杆20相连。如此，因配合部53填充了内孔111的部分空间，故可进一步地提高主轴11的结构强度。

进一步地，配合部52的外壁与内孔111的内壁相配合，以沿主轴11的径向对碟簧压盖50限位。如此，配合部52能够在内孔111的内壁的引导下沿主轴11的轴向带动拉刀杆20移动，进而确保碟簧30压缩及伸张时垂直度的要求，提高了碟簧30的运动稳定性，进而使松刀和拉刀过程也稳定。

更进一步地，配合部52的外壁包括至少两个沿周向设置的环形精磨面521，至少两个环形精磨面521沿主轴的轴向间隔设置，全部环形精磨面521与内孔111的内壁相配合。如此，可保证主轴11与碟簧压盖50的同轴度，并且，当碟簧压盖50的端面511抵压碟簧30的端面与环形精磨面521的垂直度较好时，也进一步地保证了拉刀杆20、主轴11、碟簧压盖50的垂直度和同轴度。

在一些实施例中，配合部52背离所述盖本体51的一端沿主轴11的轴向开设有连接凹槽522，拉刀杆20的一端伸入连接凹槽522内与配合部52相连。具体地，拉刀杆20的外壁与连接凹槽522的内壁相配合，以沿主轴11的径向对拉刀杆20限位。如此，可使拉刀杆20与碟簧压盖50之间连接更加紧密，且两者之间的同轴度更高。

在一些实施例中，碟簧压盖50与拉刀杆20之间可拆卸地连接。如此，可降低工艺难度和加工成本。

具体地，电主轴的松刀卸荷机构100还包括紧固螺钉70，碟簧压盖50与拉刀杆20通过紧固螺钉70相连。具体地，碟簧压盖50远离拉刀杆20的一端开设有沉孔53，沉孔53延伸至配合部52处，紧固螺钉70的一端穿设沉孔53的底部与拉刀杆20相连。设置沉孔53的方式，可隐藏紧固螺钉70，进而避免紧固螺钉70显露在碟簧压盖50远离拉刀杆20的一端外侧，而影响活塞组件62与碟簧压盖50之间的稳定传动。

进一步地，电主轴的松刀卸荷机构100还包括顶刀块75，顶刀块75固定于沉孔53的开口处，以与活塞组件62相抵。

在一些实施例中，拉刀杆20开设有第一气流通道21，碟簧压盖50开设有第二气流通道，第一气流通道21与第二气流通道连通。如此，可实现气体流通，进而实现松拉刀。

具体地，紧固螺钉70还开设有第三气流通道71，第一气流通道21通过第三气流通道71与第二气流通道连通。其中，第二气流通道由沉孔53的内壁形成。

在一些实施例中，拉刀杆20的外壁包括沿周向设置的环形配合面22，环形配合面22的截面形状为非圆形，内孔111的内壁与环形配合面22相配合。如此，可防止拉刀杆20沿周向转动，进而确保在电主轴300高速旋转过程中，也能确保拉刀杆20周向稳定，避免周向转动而对电主轴300的平衡产生不利影响。

具体地，环形配合面22的截面形状具有至少一直边，优选地，环形配合面22的截面形状为六边形。在其他实施方式中，环形配合面22的截面形状也可以为五边形、四边形等，在此不作限制。

进一步地，拉刀杆20包括杆体23及环形配合部24，环形配合部24凸设于杆体23的外壁，且沿杆体23的周向环绕杆体23设置，环形配合面22设于环形配合部24的外周。设置凸伸的环形配合部24，更有利于杆体23在内孔111内的移动，且防止拉刀杆20的周向转动的可靠性更高。

在一些实施例中，电主轴的松刀卸荷机构100还包括锁紧环80，锁紧环80套设于杆体23的外部，且锁紧于内孔111的内壁，环形配合部24朝向浮动油缸60的一端能够与锁紧环80沿主轴11的轴向相抵，以限制拉刀杆20移动。如此，可在碟簧30预压于碟簧压盖50与主轴组件10之间时，防止拉刀杆20脱出主轴11，从而向碟簧30提供可靠的预紧力。

在其他实施例中，锁紧部80也可与杆体23上的凸设于杆体23的外壁的其他第一限位部相抵，以实现对拉刀杆20的轴向限位，在此不作限制。

在一些实施例中，电主轴的松刀卸荷机构100包括连接件85，碟簧座40与油缸壳体61通过连接件85相连，连接件85围绕碟簧压盖50及碟簧30设置。如此，可使得油缸壳体61的移动能够稳定可靠地带动碟簧座40移动。

具体地，碟簧座40具有环形座体及延伸部，碟簧30至少部分置于环形座体的内部，延伸部位于环形座体靠近浮动油缸60的一端，且沿环形座体的径向凸伸出环形座体的外壁。

在一些实施例中，油缸壳体61包括壳本体613及盖体614，连接件85的一端穿设壳本体613与碟簧座40相连，连接件85的另一端与壳本体613朝向盖体614的一侧相抵，电主轴的松刀卸荷机构100还包括锁紧件90，锁紧件90的一端与盖体614相连，另一端朝向壳本体613凸伸，以压紧连接件85压紧于壳本体613。由于连接件85伸入壳本体913内，因此，加强了油缸壳体61与碟簧座40至今的连接稳靠性。具体地，锁紧件90包括锁紧螺钉。

进一步地，电主轴的松刀卸荷机构100还包括调节件，调节件能够放置于壳本体613朝向盖体614的一侧，且夹紧于壳本体613与连接件85之间，以调节碟簧座50与主轴组件10之间沿主轴11的轴向的距离值。如此，通过锁紧件90与调节件的配合作用下，使碟簧座50与主轴组件10之间沿主轴11的轴向的距离值的调节变得方便。具体地，调节件92包括调节垫片。

在本申请的实施例中，碟簧座50与主轴组件10之间沿主轴11的轴向的距离值，即碟簧座50与第一限位件12之间的沿主轴11的轴向的间隙值较小，因此，使得碟簧座50与主轴组件10的移动配合稳定性高，具体可体现在碟簧座50与第一限位件12的同轴度高，避免了剐蹭风险。

在一些实施例中，连接件85包括多个子连接件，多个子连接件呈环状间隔设置。在本申请的实施方式中，连接件85包括四个子连接件。

在一些实施方式中，碟簧座40开设有第一螺纹孔，连接件85的一端与第一螺纹孔螺纹相连。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种拉刀装置200，包括上述的电主轴的松刀卸荷机构100。

电主轴的松刀卸荷机构100还包括油缸定位套95，浮动油缸60沿主轴11的轴向可滑动地设于油缸定位套95内。如此，可使浮动油缸60的油缸壳体61在松刀过程中，沿主轴11的轴向向远离主轴组件10的方向可靠且稳定地移动。

拉刀装置200还包括设于油缸定位套95远离主轴组件10一端的端盖210，端盖盖设于油缸定位套95一端的第一开口处，活塞组件62远离主轴组件10的一端伸出油缸壳体61，端盖210能够在活塞组件62向远离主轴组件10移动的过程中对活塞组件62限位。

进一步地，拉刀装置200还包括第二限位件220，第二限位件220连接于活塞组件62远离主轴组件10的一端，并沿主轴11的径向凸伸出活塞组件62，第二限位件220能够在活塞组件62向远离主轴组件10移动的过程中与端盖210相抵而限位，且能够在活塞组件62向靠近主轴组件10移动的过程中与油缸壳体61相抵而限位。通过设置第二限位件220，能够增大活塞组件62与端盖210及油缸壳体61的接触面积，使活塞组件62受力平稳。具体地，第二限位件220包括螺帽。

在一些实施例中，油缸定位套95远离端盖210的一侧具有第二限位部，油缸壳体61靠近主轴组件10的一端能够与第二限位部相抵，以沿主轴11的轴向对油缸壳体61限位。

可以理解，本申请的实施例中，浮动油缸60不仅能为松刀提供驱动力，也能为拉刀提供驱动力，具体地拉刀过程如下：

控制液压油进入第二内腔612后，第一内腔611内液压油排出，具体可排至油泵处油压推动活塞组件62朝向端盖210一端，而后在接触到端盖210后，活塞组件62的移动受阻，但由于油压的作用，会推动油缸壳体61朝向主轴组件10的方向移动，最终油缸壳体61会接触到油缸定位套95的第二限位部211而被限位。在油缸壳体61朝向主轴组件10移动的过程中，会带动碟簧座40移动，进而使碟簧座40与第一限位件12分离，而不影响主轴组件10的转动。且在活塞组件62朝向端盖210移动的过程中，碟簧30由于其压缩的反弹力会推动拉刀杆20朝向浮动油缸60移动，进而通过拉抓310夹紧刀具的刀柄，为电主轴300的高速切削做准备。

在一些实施例中，拉刀装置200还包括第一浮动油管230和第二浮动油管240，第一浮动油管230和第二浮动油管240均固定于油缸壳体61上，浮动油缸60具有第一油道615和第二油道616，第一油道615的一端与第一浮动油管230连通，另一端与第一内腔611连通，第二油道616与第二浮动油管240连通，另一端与第二内腔612连通。可以理解，第一浮动油管230和第二浮动油管240远离油缸壳体61的一端能够与油泵连通。

进一步地，第一浮动油管230和第二浮动油管240沿主轴11的轴向可移动地连接于端盖210上。

在一些实施例中，拉刀装置200还包括保护件250，保护件250设于浮动油缸60与端盖210之间，保护件250环绕活塞组件62远离所述主轴组件10的一端设置，以在保护件250的外侧形成能够保护外部走线的保护空间260。具体地，外部走线包括多根检测线，检测线能给自碟簧压盖50处，穿设油缸壳体61的走线通道，再进入保护空间260。如此，可避免活塞组件62的移动，使得外部走线受压于活塞组件62与端盖210或者油缸壳体61之间，进而对外部走线进行保护。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种电主轴300，包括上述的拉刀装置200。

在一些实施例中，电主轴300包括主轴轴套，油缸定位套95与主轴轴套固定相连，且第一轴承座13置于主轴轴套内，从而构成了对拉刀装置的径向形成了定位，保证了各部件的同轴度要求。

在一些实施例中，电主轴300还包括第二轴承320，第二轴承320与主轴10相配合，且与第一轴承14之间间隔设置。具体地，第二轴承320相较第一轴承14更靠近拉爪310设置。

进一步地，电主轴300还包括第二限位螺母330，第二限位螺母330与主轴10上的台阶槽相配合，以沿主轴10的轴向对第二轴承320进行限位。当然，也可以使用其他的限位件来替代第二限位螺母330，在此不作限制。

在一些实施例中，电主轴300还包括夹紧锥340，夹紧锥340设于拉刀杆20远离碟簧压盖50的一端，且外侧套设有拉爪310。

基于同样的发明构思，本申请还提供一种数控机床，包括上述的电主轴300。具体地，数控机床可以为数控车床，也可以为数控铣床等，在此不作限制。

本申请实施例提供的松刀卸荷机构100、拉刀装置200、电主轴300及数控机床，具有以下有益效果：

能够在松刀过程中，使碟簧30的反作用力施加在主轴组件10上，而非主轴轴承，故避免了主轴轴承收到冲击力而受损，从而提高了主轴轴承的使用寿命和精度，进而确保了电主轴300的整体精度。另外，由于碟簧30设于主轴10的端部，因此，减小了主轴10的中空比例，进而增强了主轴10的刚性和强度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (23)

1.一种电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，包括主轴组件(10)、拉刀杆(20)、碟簧(30)、碟簧座(40)、碟簧压盖(50)以及浮动油缸(60)；

所述主轴组件(10)包括具有内孔(111)的主轴(11)以及第一限位件(12)，所述第一限位件(12)设于所述主轴(11)的外侧，所述拉刀杆(20)活动设于所述内孔(111)中，所述碟簧压盖(50)位于所述主轴组件(10)的一端，且与所述拉刀杆(20)相连，所述碟簧座(40)与所述碟簧压盖(50)沿所述主轴(11)的轴向相对设置，所述碟簧(30)位于所述碟簧座(40)与所述碟簧压盖(50)之间，且预压于所述主轴组件(10)与所述碟簧压盖(50)之间；

所述浮动油缸(60)设于所述碟簧压盖(50)远离所述主轴组件(10)的一端，所述浮动油缸(60)包括油缸壳体(61)及活塞组件(62)，所述碟簧座(40)与所述油缸壳体(61)相连，且能够相对所述主轴组件(10)移动；

所述活塞组件(62)受控能够相对所述油缸壳体(61)沿所述主轴(11)的轴向移动，以推动所述碟簧压盖(50)移动，进而带动所述拉刀杆(20)作松刀动作，所述碟簧座(40)能够在所述拉刀杆(20)作所述松刀动作时，与所述第一限位件(12)相抵。

2.根据权利要求1所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述碟簧(30)套设于所述主轴(11)靠近所述碟簧压盖(50)的一端。

3.根据权利要求2所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述碟簧(30)套设于所述主轴(11)的外侧。

4.根据权利要求1所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述主轴组件(10)还包括第一轴承座(13)及第一轴承(14)，所述主轴(11)穿设所述第一轴承座(13)，所述第一轴承(14)设于所述第一轴承座(13)内，且与所述主轴(11)相配合；

所述第一限位件(12)设于所述第一轴承座(13)内，且能够沿所述主轴(11)的轴向与所述第一轴承座(13)的端部相抵，以对所述第一轴承(14)限位。

5.根据权利要求4所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述碟簧座(40)套设于所述第一限位件(12)的外侧，所述碟簧座(40)的内壁与所述第一限位件(12)的外壁相配合，以沿所述主轴(11)的径向对所述碟簧座(40)限位。

6.根据权利要求4所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述主轴组件(10)还包括第一轴承座(13)及第一轴承(14)，所述主轴(11)穿设所述第一轴承座(13)，所述第一轴承(14)设于所述第一轴承座(13)内与所述主轴(11)相配合；

所述碟簧座(40)的一端伸入所述第一轴承座(13)内，所述碟簧座(40)的外壁与所述第一轴承座(13)的内壁相配合，以沿所述主轴(11)的径向对所述碟簧座(40)限位。

7.根据权利要求1所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述碟簧压盖(50)包括盖本体(51)及配合部(52)，所述配合部(52)连接于所述盖本体(51)朝向所述碟簧(30)的一端，所述配合部(52)远离盖本体(51)的一端伸入所述主轴(11)的所述内孔(111)中与所述拉刀杆(20)相连；

所述配合部(52)的外壁与所述内孔(111)的内壁相配合，以沿所述主轴(11)的径向对所述碟簧压盖(50)限位。

8.根据权利要求7所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述配合部(52)的外壁包括至少两个沿周向设置的环形精磨面(521)，所述至少两个环形精磨面(521)沿所述主轴(11)的轴向间隔设置；

全部所述环形精磨面(521)与所述内孔(111)的内壁相配合。

9.根据权利要求7所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述配合部(52)远离所述盖本体(51)的一端沿所述主轴(11)的轴向开设有连接凹槽(522)，所述拉刀杆(20)的一端伸入所述连接凹槽(522)内与所述配合部(52)相连；

其中，所述拉刀杆(20)的外壁与所述连接凹槽(522)的内壁相配合，以沿所述主轴(11)的径向对所述拉刀杆(20)限位。

10.根据权利要求1所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述拉刀杆(20)开设有第一气流通道(21)，所述碟簧压盖(50)开设有第二气流通道，所述第一气流通道(21)与所述第二气流通道连通。

11.根据权利要求1所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述碟簧压盖(50)与所述拉刀杆(20)之间可拆卸地连接。

12.根据权利要求1所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述拉刀杆(20)的外壁包括沿周向设置的环形配合面(22)，所述环形配合面(22)的截面形状为非圆形；

所述内孔(111)的内壁与所述环形配合面(22)相配合。

13.根据权利要求1所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述拉刀杆(20)包括杆体(23)及第一限位部(24)，所述第一限位部(24)凸设于所述杆体(23)的外壁；

所述电主轴的松刀卸荷机构还包括锁紧环(80)，所述锁紧环(80)套设于所述杆体(23)的外侧，且锁紧于所述内孔(111)的内壁，所述第一限位部(24)朝向所述浮动油缸(60)的一端能够与所述锁紧环(80)沿所述主轴(11)的轴向相抵，以限制所述拉刀杆(20)移动。

14.根据权利要求1所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述电主轴的松刀卸荷机构包括连接件(85)，所述碟簧座(40)与所述油缸壳体(61)通过连接件(85)相连；

所述连接件(85)围绕所述碟簧压盖(50)及所述碟簧(30)设置。

15.根据权利要求14所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述油缸壳体(61)包括壳本体(613)及盖体(614)，所述连接件(85)的一端穿设所述壳本体(613)与所述碟簧座(40)相连，所述连接件(85)的另一端与所述壳本体(613)朝向所述盖体(614)的一侧相抵；

所述电主轴的松刀卸荷机构(100)还包括锁紧件(90)，所述锁紧件(90)的一端与所述盖体(614)相连，所述锁紧件(90)的另一端朝向所述壳本体(613)凸伸，以使所述连接件(85)压紧于所述壳本体(613)。

16.根据权利要求15所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述电主轴的松刀卸荷机构还包括调节件，所述调节件能够放置于所述壳本体(613)朝向所述盖体(614)的一侧，且夹持于所述壳本体(613)与所述连接件(85)之间，以调节所述碟簧座(40)与所述主轴组件(10)之间沿所述主轴(11)的轴向的距离值。

17.根据权利要求1所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)，其特征在于，所述电主轴的松刀卸荷机构(100)还包括油缸定位套(95)，所述浮动油缸(60)沿所述主轴(11)的轴向可滑动地设于所述油缸定位套(95)内。

18.一种拉刀装置(200)，其特征在于，包括如权利要求1～17任一项所述的电主轴的松刀卸荷机构(100)。

19.根据权利要求18所述的拉刀装置(200)，其特征在于，当所述电主轴的松刀卸荷机构(100)包括油缸定位套(95)，所述油缸定位套(95)远离所述主轴组件(10)一端开设有第一开口，所述拉刀装置(200)还包括盖设于所述第一开口处的端盖(210)；

所述活塞组件(62)远离所述主轴组件(10)的一端伸出所述油缸壳体(61)，所述端盖(210)能够在所述活塞组件(62)向远离所述主轴组件(10)移动的过程中对所述活塞组件(62)限位。

20.根据权利要求19所述的拉刀装置(200)，其特征在于，所述拉刀装置(200)还包括第二限位件(220)，所述第二限位件(220)连接于所述活塞组件(62)远离所述主轴组件(10)的一端，并沿所述主轴(11)的径向凸伸出所述活塞组件(62)；

所述第二限位件(220)能够在所述活塞组件(62)向远离所述主轴组件(10)移动的过程中与所述端盖(210)相抵而限位，且能够在所述活塞组件(62)向靠近所述主轴组件(10)移动的过程中与所述油缸壳体(61)相抵而限位。

21.根据权利要求19所述的拉刀装置(200)，其特征在于，所述拉刀装置(200)还包括保护件(250)，所述保护件(250)设于所述浮动油缸(60)与所述端盖(210)之间，所述保护件(250)环绕所述活塞组件(62)远离所述主轴组件(10)的一端设置，以在所述保护件(250)的外侧形成能够保护外部走线的保护空间(260)。

22.一种电主轴(300)，其特征在于，包括如权利要求18～21任一项所述的拉刀装置(200)。

23.一种数控机床，其特征在于，包括如权利要求22所述的电主轴(300)。

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