CN204486802U - 一种气浮高速电主轴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种气浮高速电主轴，包括机壳、装设于机壳中线上并可相对转动的轴芯组件、穿设于轴芯组件中线上并可沿电主轴轴向上下移动的拉杆、装设于轴芯组件与机壳之间的气浮轴承、支撑于轴芯组件底端的推力轴承、装设于机壳顶端的换刀气缸组件及可拆卸地装设于拉杆底端部的刀柄附件，所述刀柄附件为HSK刀具系统中的任意一种。本实用新型通过设置可拆卸的刀柄附件，且刀柄附件选自HSK刀具系统，可扩大电主轴的加工范围，使用者只需用到一个电主轴就能满足粗加工和精加工的要求，避免使用多个电主轴进行转换来加工工件，既可提高加工效率又能降低成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械加工设备领域，尤其涉及一种气浮高速电主轴。
背景技术
气浮电主轴是一种利用空气作为润滑剂的滑动轴承机构，因其具有更高的精度、高速、降低震动及清洁等优势而越来越广泛地应用在现代机床加工场合。传统的电主轴所使用的刀具是与电主轴配对的，即一些电主轴适用于粗加工场合，一些电主轴适用于精加工场合。随着零件结构越来越复杂、精度要求越来越高，往往一个电主轴无法满足对一个工件的所有加工需求。传统的做法是转换多个电主轴来对工件进行加工，这种方式不仅带来加工成本的提高，操作起来也不方便，降低了工作效率。
有鉴于此，亟需一种新的设计来解决上述技术问题。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种适用范围广的气浮高速电主轴。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种气浮高速电主轴，包括机壳、装设于机壳中线上并可相对转动的轴芯组件、穿设于轴芯组件中线上并可沿电主轴轴向上下移动的拉杆、装设于轴芯组件与机壳之间的气浮轴承、支撑于轴芯组件底端的推力轴承、装设于机壳顶端的换刀气缸组件及可拆卸地装设于拉杆底端部的刀柄附件，所述刀柄附件为HSK刀具系统中的任意一种。
进一步地，所述气浮轴承包括上气浮轴承和下气浮轴承，上气浮轴承和下气浮轴承分别位于机壳内的上端和下端。
进一步地，所述刀柄附件包括安装端及加工端，安装端设有轴向装配孔，装配孔的边缘内侧设有向内凸出的凸缘；电主轴的底端部设有安装腔，该安装腔内设有卡持件，该卡持件设有若干个沿电主轴轴向延伸的弹性卡爪，弹性卡爪的末端设有向外凸出的凸起部，该凸起部在刀柄附件插置于安装腔内时与所述凸缘相卡持；所述拉杆底端设有可伸入该安装腔内的倒锥部，该倒锥部的直径由上至下逐渐增大，倒锥部穿设于所述卡持件内部，且所述弹性卡爪的内侧表面与倒锥部的外表面相互抵接。
进一步地，所述机壳顶端与换刀气缸组件之间设有连接座，该连接座上设有用于侦测电主轴松拉刀状态的传感器组件。
进一步地，所述轴芯组件包括轴芯及固定于轴芯外壁的转子，所述机壳内壁对应设有定子；所述定子与机壳内壁之间设有环形的定子冷却水道，所述上气浮轴承与机壳之间设有环形的上气浮轴承冷却水道，所述下气浮轴承与机壳之间设有环形的下气浮轴承冷却水道，所述推力轴承上设有推力轴承水槽，所述定子冷却水道、上气浮轴承冷却水道、下气浮轴承冷却水道及推力轴承水槽相互连通，冷却水从连接座的进水口进入，依次经过定子冷却水道、下气浮轴承冷却水道、推力轴承水槽及上气浮轴承冷却水道而排出电主轴外。
如上所述，本实用新型通过设置可拆卸的刀柄附件，且刀柄附件选自HSK刀具系统，可扩大电主轴的加工范围，使用者只需用到一个电主轴就能满足粗加工和精加工的要求，避免使用多个电主轴进行转换来加工工件，既可提高加工效率又能降低成本。
附图说明
图1为本实用新型一种气浮高速电主轴的结构示意图；
图2为本实用新型一种气浮高速电主轴底部的局部放大图。
其中：1、机壳；11、定子；12、定子冷却水道；2、拉杆；21、倒锥部；3、推力轴承；4、换刀气缸组件；5、刀柄附件；51、安装端；511、装配孔；512、凸缘；52、加工端；61、上气浮轴承；611、上气浮轴承冷却水道；62、下气浮轴承；621、下气浮轴承冷却水道；7、卡持件；71、弹性卡爪；8、连接座；81、传感器组件；82、进水口；91、轴芯；92、转子。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述：
请参阅图1，其为本实用新型一种气浮高速电主轴，包括机壳1、装设于机壳1中线上并可相对转动的轴芯组件、穿设于轴芯组件中线上并可沿电主轴轴向上下移动的拉杆2、装设于轴芯组件与机壳1之间的气浮轴承、支撑于轴芯组件底端的推力轴承3、装设于机壳1顶端的换刀气缸组件4及可拆卸地装设于拉杆2底端部的刀柄附件5，所述刀柄附件5为HSK刀具系统中的任意一种，所述HSK刀具系统是机械加工领域中一种高速切削加工工具的集合，其相比于传统的刀具系统具有更高的精度、刚度和平衡性，可满足从粗加工到精加工的各种场合；通过给本实用新型设置可拆卸式的刀柄附件5，且刀柄附件5选用HSK刀具系统中任意一种，可扩大电主轴的加工范围，使用者只需用到一个电主轴就能同时满足粗加工和精加工的要求，避免使用多个电主轴进行转换来加工工件，既可提高加工效率又能降低成本。
进一步地，所述气浮轴承包括上气浮轴承61和下气浮轴承62，上气浮轴承61和下气浮轴承62分别位于机壳1内的上端和下端，电主轴内部设有气道(图中未标示)，通入符合要求的高压气体之后，能在气浮轴承和轴芯组件之间形成气膜，从而达到使轴芯组件无摩擦转动的效果，而在轴芯组件的上下位置分别设置一气浮轴承可起到从轴芯组件两端对轴芯组件同时施以径向约束力的作用，有利于保持轴芯组件的对中性，使电主轴运行更加平稳。
请结合参阅图2，具体地，所述刀柄附件5包括安装端51及加工端52，加工端52根据加工目的不同而具有不同的形状，材质要求也不同；安装端51设有轴向装配孔511，装配孔511的边缘内侧设有向内凸出的凸缘512；电主轴的底端部设有安装腔(图中未标示)，所述刀柄附件5的安装端51恰嵌入该安装腔内；该安装腔内设有卡持件7，该卡持件7设有若干个沿电主轴轴向延伸的弹性卡爪71，弹性卡爪71的末端设有向外凸出的凸起部(图中未标示)，该凸起部在刀柄附件5插置于安装腔内时与所述凸缘512相卡持；所述拉杆2底端设有可伸入该安装腔内的倒锥部21，该倒锥部21的直径由上至下逐渐增大，倒锥部21穿设于所述卡持件7内部，且所述弹性卡爪71的内侧表面与倒锥部21的外表面相互抵接；装配时，刀柄附件5的安装端51插入所述安装腔内，安装端51内侧的凸缘512与弹性卡爪71的凸起部相配合而相互卡持，与此同时，拉杆2向上提起，使倒锥部21从卡持件7内侧抵压所述弹性卡爪71，弹性卡爪71受压向外张开，从而使所述凸起部与刀柄附件5的凸缘512牢固卡紧，完成刀具安装；退刀时，所述换刀气缸组件4向下推顶拉杆2，使拉杆2的倒锥部21下移退出卡持件7，此时，再用力往外拉刀柄附件5便能使凸缘512脱离卡持件7的卡持作用，从而实现将刀柄附件5取下。
具体地，所述机壳1顶端与换刀气缸组件4之间设有连接座8，该连接座8上设有用于侦测电主轴松拉刀状态的传感器组件81，通过设置该传感器组件81，可对刀具装入与退出是否到位有一个更为精确地把握，相比于传统的依靠经验来判断松拉刀状态的方式更为可靠，有利于提高工作效率。
进一步地，所述轴芯组件包括轴芯91及固定于轴芯91外壁的转子92，所述机壳1内壁对应设有定子11；所述定子11与机壳1内壁之间设有环形的定子冷却水道12，所述上气浮轴承61与机壳1之间设有环形的上气浮轴承冷却水道611，所述下气浮轴承62与机壳1之间设有环形的下气浮轴承冷却水道621，所述推力轴承3上设有推力轴承水槽(图中未标示)，所述定子冷却水道12、上气浮轴承冷却水道611、下气浮轴承冷却水道621及推力轴承水槽相互连通，冷却水从连接座8的进水口82进入，依次经过定子冷却水道12、下气浮轴承冷却水道621、推力轴承水槽及上气浮轴承冷却水道611而排出电主轴外，此种冷却水道的设计遍布电主轴内的主要发热组件，能将电主轴内绝大部分的热量及时带出电主轴，从而达到极佳的冷却效果，减少损耗，提高电主轴使用寿命。
综上所述，本实用新型通过设置可拆卸的刀柄附件5，且刀柄附件5选自HSK刀具系统，可扩大电主轴的加工范围，使用者只需用到一个电主轴就能满足粗加工和精加工的要求，避免使用多个电主轴进行转换来加工工件，既可提高加工效率又能降低成本。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种气浮高速电主轴，其特征在于：包括机壳、装设于机壳中线上并可相对转动的轴芯组件、穿设于轴芯组件中线上并可沿电主轴轴向上下移动的拉杆、装设于轴芯组件与机壳之间的气浮轴承、支撑于轴芯组件底端的推力轴承、装设于机壳顶端的换刀气缸组件及可拆卸地装设于拉杆底端部的刀柄附件，所述刀柄附件为HSK刀具系统中的任意一种。
2.如权利要求1所述的气浮高速电主轴，其特征在于，所述气浮轴承包括上气浮轴承和下气浮轴承，上气浮轴承和下气浮轴承分别位于机壳内的上端和下端。
3.如权利要求1所述的气浮高速电主轴，其特征在于，所述刀柄附件包括安装端及加工端，安装端设有轴向装配孔，装配孔的边缘内侧设有向内凸出的凸缘；电主轴的底端部设有安装腔，该安装腔内设有卡持件，该卡持件设有若干个沿电主轴轴向延伸的弹性卡爪，弹性卡爪的末端设有向外凸出的凸起部，该凸起部在刀柄附件插置于安装腔内时与所述凸缘相卡持；所述拉杆底端设有可伸入该安装腔内的倒锥部，该倒锥部的直径由上至下逐渐增大，倒锥部穿设于所述卡持件内部，且所述弹性卡爪的内侧表面与倒锥部的外表面相互抵接。
4.如权利要求2所述的气浮高速电主轴，其特征在于，所述机壳顶端与换刀气缸组件之间设有连接座，该连接座上设有用于侦测电主轴松拉刀状态的传感器组件。
5.如权利要求4所述的气浮高速电主轴，其特征在于，所述轴 芯组件包括轴芯及固定于轴芯外壁的转子，所述机壳内壁对应设有定子；所述定子与机壳内壁之间设有环形的定子冷却水道，所述上气浮轴承与机壳之间设有环形的上气浮轴承冷却水道，所述下气浮轴承与机壳之间设有环形的下气浮轴承冷却水道，所述推力轴承上设有推力轴承水槽，所述定子冷却水道、上气浮轴承冷却水道、下气浮轴承冷却水道及推力轴承水槽相互连通，冷却水从连接座的进水口进入，依次经过定子冷却水道、下气浮轴承冷却水道、推力轴承水槽及上气浮轴承冷却水道而排出电主轴外。
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