CN201760789U - 一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及机械加工用刀具的卸载,特别涉及一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置。它由主轴转子、下轴承、下轴承座、轴承压盖以及弹性体等组成,下轴承安装于主轴转子的下端,并置于下轴承座孔内;下轴承座固定在主轴套筒上;在下轴承座的下端安装轴承压盖;并在下轴承和轴承压盖之间安装预压缩弹性体;同时在主轴转子上设置卸荷轴肩,主轴非松刀状态下,该卸荷轴肩与下轴承座的上端面有一间隙。本实用新型采用转子浮动结构,不仅将松刀力从主轴轴承转移到轴承座上,保证了轴承的旋转精度和使用寿命;并且可将电机引出线以及冷却通道设置在主轴上部,既能满足主轴整体体积小、结构紧凑和外形美观的要求,又能够保证引出接口和冷却通道的密封性。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械加工用刀具的卸载,特别涉及一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置。
背景技术
电主轴的自动松拉刀动作是数控机床加工中必不可少的功能。国内常见的主轴系统在装卸刀具时,普遍采用松拉刀油(气)缸控制,松刀时,油(气)缸产生的松刀力会经拉杆传递到主轴轴承上,由于这种松刀力很大,能达到十几千牛,长期频繁地换刀动作,使主轴轴承反复承受强力冲击,其旋转精度和使用寿命将大大降低,不利于主轴精度稳定性的长期保持。
为了解决上述松刀力影响主轴轴承的旋转精度和使用寿命的问题,中国专利公开号CN201109040Y,公开日2008年9月3日,公开了一种电主轴的松刀卸荷装置,改善了主轴轴承的受力情况,从而提高了轴承的旋转精度和使用寿命。但是上述专利公开的卸荷装置采用的是气缸浮动卸荷,对于电主轴来说,由于把电机内置于主轴之中,需要将电机的电源线引出,并且需要引入电机的冷却介质,引出接口和引入的通道如果安置在主轴下部分本体上,会使电主轴的径向尺寸加大,占用机床较大的安装空间,而且从电主轴外观看凸出的接插件影响整体美观;如果安置在主轴上端,对于油(气)缸浮动的卸荷结构,浮动部分跟主轴主体部分在松刀瞬间势必要有间隙,引出线和引入冷却介质通道的密封性很难保证,难以防护。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置,不仅能将松刀力进行转移,保证主轴轴承的旋转精度和使用寿命,而且可以保证引出线以及引入冷却介质通道的密封性。
为了解决上述技术问题,本实用新型是通过以下技术方案实现的:一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置,由主轴转子、下轴承、下轴承座、轴承压盖以及弹性体等组成,下轴承安装于主轴转子的下端,并置于下轴承座孔内;下轴承座固定在主轴套筒上;在下轴承座的下端安装轴承压盖;并在下轴承和轴承压盖之间安装预压缩弹性体;同时在主轴转子上设置卸荷轴肩,主轴非松刀状态下,该卸荷轴肩与下轴承座的上端面有一间隙。
上述的一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置,其弹性体为一组均匀分布的碟形弹簧。所述的下轴承可采用“背对背”或“面对面”组合方式安装的轴承组,也可采用能够承受双向轴向力的单个轴承或多个轴承组。
主轴松刀过程中,气缸推动推杆向下移动,压缩主轴转子内的碟形弹簧产生不断增大的松刀力,并通过主轴转子传递到下轴承上,当松刀力大于弹性体的预压力时,下轴承和主轴转子开始向下移动,至卸荷轴肩与下轴承座上端面相接触,主轴转子与下轴承即停止移动;此后,在气缸的推动下,松刀力将继续增大,直至完成松刀动作,其中,增大的这部分松刀力通过卸荷轴肩完全转移到下轴承座上;对于下轴承而言,在卸荷轴肩与下轴承座上端面相接触时,其所承受的双向轴向力达到平衡也达到最大,这个力的大小等于弹性体的总压缩变形反作用力,其值仅为几百牛;由此可见,松刀力的绝大部分都通过卸荷轴肩转移到了下轴承座上,下轴承仅承受了微小的一部分,这部分力不会使主轴轴承产生过量塑性变形,对下轴承的旋转精度和使用寿命影响甚小。
上述一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置,利用卸荷轴肩与弹性体的配合,实现了主轴转子浮动卸荷,避免了气缸浮动所带来的引出线和引入冷却介质通道的密封性问题。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本实用新型所述的一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置,不仅将松刀力从主轴轴承转移到轴承座上,保证了主轴轴承的旋转精度和使用寿命;并且采用转子浮动结构,可将主轴的电机引出线以及冷却通道设置在主轴上部,在卸荷的同时,既能满足主轴整体体积小、结构紧凑和外形美观的要求,又能够保证引出接口和冷却通道的密封性。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述:如图1所示,一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置,由主轴转子1、下轴承2、下轴承座3、轴承压盖4以及弹性体5等组成。在本实施例中,下轴承2采用“背对背”组合方式安装的轴承组,弹性体5是一组均匀分布的碟形弹簧。
如图1中所示,下轴承2安装于主轴转子1的下端,并置于下轴承座3孔内;下轴承座3固定在主轴套筒上;在下轴承座3的下端安装轴承压盖4;并在下轴承2和轴承压盖4之间安装预压缩弹性体5;同时在主轴转子1上设置卸荷轴肩6。
主轴非松刀状态下,下轴承2在预压缩弹性体5的作用下,其上端面与下轴承座3的内端面贴紧;同时,卸荷轴肩6与下轴承座3的上端面有一间隙。
主轴松刀时,气缸推动推杆8向下移动,压缩碟形弹簧7产生不断增大的松刀力,并通过主轴转子1传递到下轴承2上,当松刀力大于弹性体5的预压力时,下轴承2和主轴转子1开始向下移动,至卸荷轴肩6与下轴承座3上端面相接触,二者停止移动;此后,推杆8在气缸的推动下继续下移,压缩碟形弹簧7产生的松刀力将进一步增大,直至完成松刀动作,其中,增大的这部分松刀力通过卸荷轴肩6完全转移到下轴承座3上;对于下轴承2而言,在卸荷轴肩6与下轴承座3的上端面相接触时,其所承受的双向轴向力达到平衡也达到最大,这个力的大小等于弹性体5的总压缩变形反作用力,其值仅为几百牛;由此可见,松刀力的绝大部分都通过卸荷轴肩6转移到了下轴承座3上,下轴承2仅承受了微小的一部分,这部分力不会使主轴轴承产生过量塑性变形,对下轴承2的旋转精度和使用寿命影响甚小,从而改善了主轴自动松刀时主轴轴承的受力情况。
在本装置中,如图1所示,可将电机引出线以及冷却介质引入通道设置在主轴上部,通过气缸体与主轴本体相通,从而减小了主轴的径向尺寸,保证了主轴的整体美观性;并且由于气缸固定安装在主轴本体上,二者之间没有相对运动,可以有效保证电机引出线和冷却介质通道的密封性。
Claims (5)
1.一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置,其特征在于:它由主轴转子、下轴承、下轴承座、轴承压盖以及弹性体等组成,下轴承安装于主轴转子的下端,并置于下轴承座孔内;下轴承座固定在主轴套筒上;在下轴承座的下端安装轴承压盖;并在下轴承和轴承压盖之间安装预压缩弹性体;同时在主轴转子上设置卸荷轴肩,主轴非松刀状态下,该卸荷轴肩与下轴承座的上端面有一间隙。
2.根据权利要求1所述的一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置,其特征在于:所述的弹性体为一组均匀分布的碟形弹簧。
3.根据权利要求1或2所述的一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置,其特征在于:所述的下轴承采用“背对背”组合方式安装的轴承组。
4.根据权利要求1或2所述的一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置,其特征在于:所述的下轴承采用“面对面”组合方式安装的轴承组。
5.根据权利要求1或2所述的一种电主轴的转子浮动松刀卸荷装置,其特征在于:所述的下轴承采用可承受双向轴向力的单个轴承或多个轴承组。
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