CN207655925U - 一种高速滚珠轴承新型电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速滚珠轴承新型电主轴，包括气缸组件、气缸座组件、后轴承座组件、本体组件、前轴承座组件、转子组件、前轴承压板组件以及拉刀机构。本实用新型采用了油脂润滑陶瓷复合球轴承，可在轴承的使用寿命周期内实现终生润滑，使用简单、方便。电机内置三相交流异步感应电机，由变频器进行无极变速控制，刀柄接口采用ISO10接口，换刀时实现了较高的重复定位精度。由于本电机具有结构紧凑、质量轻、惯性小、振动小、噪音低等特点，电机最高转速可达到六万转，所以可以实现高转速、高精度及高运转稳定性。

Description

一种高速滚珠轴承新型电主轴

技术领域

本实用新型涉及一种高速滚珠轴承新型电主轴。

背景技术

由于手机等技术的发展，人们对生产效率要求越来越高，同时还要提高加工的品质，对手机外壳等产品的外观光洁度要求越来越高，这样就对锣边、抛光的电机有了更高的要求，所以对刀具的选择具有多样化，自动化程度也越来越高。包括在转速上要求更高、电机的运转平稳性能好、电机在高速运转摆动小等。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高速滚珠轴承新型电主轴，解决了锣板、抛光一体的高速电主轴，在高速时进行抛光，达到镜面效果；并且可以满足刀具多样化，利用刀库实现自动换刀功能，极大的提高了效率和刀具重复定位精度。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种高速滚珠轴承新型电主轴，包括气缸组件、气缸座组件、后轴承座组件、本体组件、前轴承座组件、转子组件、前轴承压板组件以及拉刀机构，气缸组件主要包括后盖、气缸外壳、第一气缸推片、第二气缸推片、以及顶杆，后盖有气缸换刀气压接口，在主轴需要换刀时，通过气缸换刀气压接口向气缸注入一定气压的气体，通过第一气缸推片、顶杆将力传递到拉刀机构，气缸外壳与第一、第二气缸推片之间以星型密封圈连接。

作为优选的技术方案，所述气缸座组件主要包括气缸座、复位弹簧，气缸座通过气缸隔片连接气缸与后轴承座组件，气缸座靠进气缸端具有气缸复位弹簧，在主轴工作时，向气缸提供复位力，将第一、第二气缸推片推向后盖端。

作为优选的技术方案，所述轴承座组件主要包括后轴承座、后轴承座底板、预紧弹簧挡片、预紧弹簧垫片，预紧弹簧挡片安装于滚珠轴承一侧，通过轴向预紧弹簧挡片对滚珠轴承起轴向动态预紧，后轴承座底板通过螺钉与后轴承座连接在一起。

作为优选的技术方案，所述本体组件主要包括本体以及线圈，本体通过抱夹与外部连接在一起，线圈通过本体侧面的线圈定位孔进行轴向与径向定位。

作为优选的技术方案，所述前轴承座组件主要包括前轴承座、前轴承座底板。

作为优选的技术方案，所述转子组件主要包括轴芯以及鼠笼。

作为优选的技术方案，所述前轴承座压板组件主要包括前轴承座压板以及前轴承座压板铜套，前轴承压板与前轴承座压板铜套过盈配合组装到一起，两者接触之间存在一圈环槽，前轴承压板内套侧面存在一圈均布的小孔，在主轴运转时，气压通过小孔将粉屑吹出主轴。

作为优选的技术方案，所述拉刀机构主要包括刀柄、轴芯、拉杆螺母、拉杆、碟簧以及碟簧挡圈，刀柄一端装入于轴芯中，拉杆螺母安装于拉杆的尾端，碟簧挡圈安装于碟簧的一侧，碟簧安装于轴芯的外部。

作为优选的技术方案，刀柄采用一种小锥度刀柄，锥度大小为10°，其转速可达到6W转。

本实用新型的有益效果是：本实用新型主轴尾部设有用于自动更换刀具的汽缸，换刀方便、快速。前部采用带锁紧螺母23的拉紧机构，能精准定位刀具。整个主轴结构设计有循环水路，能及时将主轴工作时产生的热量带出。主轴采用新型线圈5绕线方式，在同类产品中，同样转速的情况下具有更大的转矩。主轴采用二级防水结构，在加工时可以有效的阻止切削液等液体进入主轴内部，延长了主轴的使用寿命。主轴在换刀时以锥度定位的刀柄重复定位精度高，使稳定性非常好，刀具便于互换。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示，主要由气缸组件、气缸座组件、后轴承座组件、本体组件、前轴承座组件、转子组件、前轴承压板组件以及拉刀机构组成。

其中气缸组件主要包括后盖14、气缸外壳12、第二气缸推片17、以及顶杆18组成。后盖14有气缸换刀气压接口15，在主轴需要换刀时，通过该接口15向气缸注入一定气压的气体，通过第二气缸推片17、顶杆18将力传递到拉刀机构。气缸外壳12与第一、第二气缸推片16、17之间以星型密封圈13连接，星型密封圈13具有良好的密封效果，较低的摩擦系数，使得气缸在工作时损失的功率大大降低。

其中气缸座组件主要包括气缸座10复位弹簧19以及各种接头。气缸座10结构复杂，在主轴中起通过气缸隔片11连接气缸与后轴承座组件的作用。气缸座10靠气缸端具有气缸复位弹簧19，在主轴工作时，向气缸提供复位力，将气缸推片16、17推向后盖14端，如此主轴在运转时，不会与拉杆25存在接触，从而避免了主轴因顶杆18接触拉杆25造成主轴卡死的情况。

其中后轴承座组件主要包括后轴承座9、后轴承座底板8、预紧弹簧挡片24、预紧弹簧垫片以及各种螺钉。通过轴向预紧弹簧挡片24对滚珠轴承起轴向动态预紧。后轴承座底板8通过螺钉与后轴承座 9 连接在一起。

其中本体组件主要包括本体7以及线圈5等。本体7为整个主轴的与外部连接的核心部分，同时也是整个主轴核心配件的装配主体。本体7通过抱夹与外部连接在一起。线圈5通过本体7侧面的线圈定位孔进行轴向与径向定位。

其中前轴承座组件主要包括前轴承座3、前轴承座底板4等。

其中转子组件主要包括轴芯6以及鼠笼26等。

其中前轴承座压板组件主要包括前轴承座压板2以及前轴承座压板铜套29。前轴承压板2与前轴承座压板铜套29过盈配合组装到一起。两者接触之间存在一圈环槽，前轴承压板内套29侧面存在一圈均布的小孔，在主轴运转时，气压通过小孔将粉屑吹出主轴。

其中拉刀机构主要包括刀柄31、轴芯6、拉杆螺母20、拉杆25、碟簧22以及碟簧挡圈21。

本主轴本体7上有冷却循环水，确保主轴在运转时处于常温状态。本主轴在换刀时，通过气缸座10外接的气流向拉杆25、ISO10刀柄31向主轴前端喷出气流，使粉屑无法进入主轴，让主轴内部处于无尘状态，极大提升了主轴寿命。

本主轴采用一种小型的锥度（10°）刀柄接口，实现了自动换刀功能，而且可以保证很高的重复定位精度。本主轴采用的陶瓷球轴承摩擦性能非常好，能降低材料与润滑剂的应力。陶瓷的弹性模量较高，可以提高轴承的刚性。

前后轴承座3、9采用分离式设计，在降低加工难度的情况下，增加了整体精度。前轴承端（即靠近前轴承座3端）采用前轴承螺母30锁紧，后轴承端（即靠近后轴承座9端）采用锁紧螺母锁紧,限制了主轴在高速旋转时的轴向跳动，能够长时间在高转速下提供稳定的高精度加工的能力。

通过前盖1与前轴承座压板2在主轴运转时提供的气幕对主轴前端形成二级防尘防水。

本主轴在换刀时，通过气缸座10外接接头提供的气压，通过拉杆25中心通孔，再通过拉爪32对主轴外部吹气，此功能在很大程度上避免了主轴在换刀时产生的切削碎屑进入主轴内部。

本主轴采用了带锁紧螺母23的拉紧机构，有效的防止拉紧机构在没有拉刀的情况下不停的往后窜动，并且以锥度定位的ISO10（一种类似于ISO的新型小锥度）刀柄使主轴在经过多次换刀后依然能够保持很高的加工精度。

本主轴采用了新型的线圈5结构，使得主轴相较同类主轴在相同的转速下，具有更高的转矩。

本主轴采用了分解式气缸，可以在通过增加气缸数量增大气缸推力，并减小气缸外径的大小，这样大大减小了主轴在整个机器中的体积占比。

对在吹尘气路有效的控制粉尘进入主轴，大大降低了主轴在工作时的故障率。本主轴的温度感应器能实时监控主轴工作时的实际温度，从而有效保护电主轴正常工作。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种高速滚珠轴承新型电主轴，其特征在于：包括气缸组件、气缸座组件、后轴承座组件、本体组件、前轴承座组件、转子组件、前轴承压板组件以及拉刀机构，气缸组件主要包括后盖、气缸外壳、第一气缸推片、第二气缸推片、以及顶杆，后盖有气缸换刀气压接口，在主轴需要换刀时，通过气缸换刀气压接口向气缸注入一定气压的气体，通过第一气缸推片、顶杆将力传递到拉刀机构，气缸外壳与第一、第二气缸推片之间以星型密封圈连接。

2.如权利要求1所述的高速滚珠轴承新型电主轴，其特征在于：所述气缸座组件主要包括气缸座、复位弹簧，气缸座通过气缸隔片连接气缸与后轴承座组件，气缸座靠进气缸端具有气缸复位弹簧，在主轴工作时，向气缸提供复位力，将第一、第二气缸推片推向后盖端。

3.如权利要求1所述的高速滚珠轴承新型电主轴，其特征在于：所述轴承座组件主要包括后轴承座、后轴承座底板、预紧弹簧挡片、预紧弹簧垫片，预紧弹簧挡片安装于滚珠轴承一侧，通过轴向预紧弹簧挡片对滚珠轴承起轴向动态预紧，后轴承座底板通过螺钉与后轴承座连接在一起。

4.如权利要求1所述的高速滚珠轴承新型电主轴，其特征在于：所述本体组件主要包括本体以及线圈，本体通过抱夹与外部连接在一起，线圈通过本体侧面的线圈定位孔进行轴向与径向定位。

5.如权利要求1所述的高速滚珠轴承新型电主轴，其特征在于：所述前轴承座组件主要包括前轴承座、前轴承座底板。

6.如权利要求1所述的高速滚珠轴承新型电主轴，其特征在于：所述转子组件主要包括轴芯以及鼠笼。

7.如权利要求1所述的高速滚珠轴承新型电主轴，其特征在于：所述前轴承座压板组件主要包括前轴承座压板以及前轴承座压板铜套，前轴承压板与前轴承座压板铜套过盈配合组装到一起，两者接触之间存在一圈环槽，前轴承压板内套侧面存在一圈均布的小孔，在主轴运转时，气压通过小孔将粉屑吹出主轴。

8.如权利要求1所述的高速滚珠轴承新型电主轴，其特征在于：所述拉刀机构主要包括刀柄、轴芯、拉杆螺母、拉杆、碟簧以及碟簧挡圈，刀柄一端装入于轴芯中，拉杆螺母安装于拉杆的尾端，碟簧挡圈安装于碟簧的一侧，碟簧安装于轴芯的外部。

9.如权利要求1所述的高速滚珠轴承新型电主轴，其特征在于：刀柄采用一种小锥度刀柄，锥度大小为10°，其转速可达到6W转。