CN208409573U - 一种用于数控工具磨床的工件电主轴 - Google Patents
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Abstract
一种用于数控工具磨床的工件电主轴,属于车床主轴领域,所述转子、定子为永磁转子和永磁定子,永磁转子设置在外壳内周,永磁定子内周设置有永磁转子,永磁转子设置内壳外周,内壳中间设置有自动工件装卸系统,主轴内设置有主轴冷却系统、温度监控系统,所述自动工件装卸系统,从前到后依次设置有弹簧夹头、顶杆、连接套、拉杆气缸杆以及气缸,通过利用本实用新型可稳定主轴的温度,降低主轴的热收缩和膨胀,加快刀具研磨速度,提高主轴对工件夹紧的便利性,保证加工精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电主轴,特别涉及一种用于数控工具磨床的工件电主轴,属于数控工具磨床主轴领域。
背景技术
数控工具磨床用来加工立铣刀、球头铣刀、阶梯钻、铰刀、成形铣刀、深孔钻、三角凿刀和牛头刨刀具等,能研磨金属切削刀具的刃口和沟槽及一般中、小型零件的外圆、平面和复杂形面的加工车床。加工刀具精度的高低,直接影响到其他车床加工产品的质量,作为专门用于研磨刀具的数控工具磨床而言,其质量要求不言而喻,对于这种加工刀具的数控加工车床而言,要求夹紧刀具即以下提到的工件夹紧主轴速度高、效率高,其中最重要地是要求主轴跳动小、便于刀具的装卸,数控工具磨床工件电主轴对于温度、密封等都有较高的要求。
发明内容
针对数控工具磨床要求主轴速度高、跳动小、便于刀具装卸的特点,本实用新型提供一种用于数控工具磨床的工件电主轴,其目的是提高数控工具磨床的加工精度,稳定主轴的热膨胀,提高主轴对工件夹紧的便利性,保证加工精度。
本实用新型的技术方案是:一种用于数控工具磨床的工件电主轴,包括转子、定子以及主轴外壳,主轴末端连接的气缸,所述转子、定子为永磁转子和永磁定子,永磁转子设置在外壳内周,永磁定子内周设置有永磁转子,永磁转子设置内壳外周,内壳中间设置有自动工件装卸系统,主轴内设置有主轴冷却系统、温度监控系统,所述自动工件装卸系统,从前到后依次设置有弹簧夹头、顶杆、连接套、拉杆、气缸杆以及气缸,其中,弹簧夹头外周设置有夹头座,夹头座利用螺丝固定在内壳的前端部,弹簧夹头与连接套之间螺纹连接,顶杆外周设置有顶杆座,其间设置有顶杆弹簧,连接套螺纹连接在顶杆座末端,连接套中设置有拉杆前端,拉杆中段外周与内壳之间设置有间设置有多个碟簧,拉杆末端外周设置有密封环,气缸的气缸杆位于拉杆的末端;
进一步,所述主轴冷却系统采用加防锈液的水冷方式,主轴内设置有水冷套,水冷套位于外壳内侧与定子外周之间,其中外壳内侧设置有多个凹槽,冷却液压力在0.2~0.4MPa,冷却液流量≥5/分,温度在20℃-25℃;
进一步,所述定子上设置有温度传感器,温度传感器连接至数控工具磨床的显示屏和控制器;
进一步,所述永磁定子和永磁转子的两端分别设置于两个精密轴承,所述主轴的转速为3000转/分;
进一步,所述主轴末端连接的气缸为多个叠加在一起的气缸;
进一步,所述永磁转子和永磁定子两端设置于密封盖;
进一步,所述主轴的外壳内周和内壳内周的内孔跳动≤0.002mm,端面跳动≤0.0015mm。
本实用新型具有的积极效果是:通过将永磁转子设置在外壳内周,永磁定子内周设置永磁转子,永磁转子设置内壳外周,可提高电机的功率因素,提高电机结构的灵活性,便于直接驱动负载;通过在电主轴的中心设置自动工件装卸系统,能够利用多个叠加气缸杠推动拉杆,压缩多个碟簧,然后推动连接套,再推动弹簧夹头伸出夹头座的前端,弹簧夹头利用自身的弹性张开中间工件夹紧部,顶杆会利用顶杆弹簧将顶杆弹出,顶杆顶出工件,可将工件取出,更换新的工件,当要夹紧工件时,将加工工件插入弹簧夹头中间工件夹紧部,压缩顶杆弹簧,气缸杆收缩,在碟簧的作用下,使拉杆带动连接套再带动弹簧夹头夹紧工件,这个过程既可以利用手动完成,也可通过数控磨床的控制系统实现自动更换工件;通过在电主轴中设置主轴冷却系统,主轴冷却系统采用加防锈液的水冷方式,主轴内冷却套位于外壳内侧与定子外周之间,其中外壳内侧设置有多个凹槽,冷却液压力在0.2~0.4MPa,冷却液流量≥5/分,温度在20℃-25℃;能够防止主轴过度受热,可防止主轴的热膨胀或收缩,能够保证主轴运行过程中的精度要求,可得到高质量的加工精度;通过在主轴定子上设置有温度传感器,能够在车床的操作屏幕上显示主轴温度,可通过调节冷却水流量或降低温度调节主轴的温度,使主轴温度保持在设定范围内;通过将主轴的内孔跳动≤0.002mm,端面跳动≤0.0015mm,可保证研磨的径向精度和轴向精度。通过利用本实用新型可稳定主轴的温度,降低主轴的热收缩和膨胀,加快刀具研磨速度,提高主轴对工件夹紧的便利性,保证加工精度。
附图说明
图1 本实用新型的纵向剖面图。
图2 顶杆弹簧的方法设置图。
标号说明:10a-永磁定子、10b-永磁转子、11a-外壳、11b-内壳、12-弹簧夹头、13-夹头座、14-顶杆、15-顶杆弹簧、16-密封盖、17-顶杆座、18-连接套、19-水冷套、20a-螺纹连接部一、20b-螺纹连接部二、21-碟簧、22a-前精密轴承、22b-后紧密轴承、23-密封环、24-拉杆、25-定子线包、26-气缸、27-螺母、28-挡板。
具体实施方式
以下参照附图就本实用新型的具体技术方案进行详细说明。在以下的说明中,将设置有加工工件的一端成为前端,主轴的相反端即连接有气缸的一端作为后端进行描述,其中的各个部件前后位置均依此为基准,描述前后关系。
本实用新型的技术方案是一种用于数控工具磨床的工件电主轴,图1 本实用新型的纵向剖面图。数控工具磨床的工件电主轴包括转子、定子以及主轴外壳11a,主轴末端连接的气缸26,所述转子、定子为永磁转子10b和永磁定子10a,25为定子线包,永磁转子10b设置在外壳11a内周,永磁定子10a内周设置有永磁转子10b,永磁转子10b设置内壳11b外周,内壳11b中间设置有自动工件装卸系统,主轴内设置有主轴冷却系统、温度监控系统,所述自动工件装卸系统,从前到后依次设置有弹簧夹头12、顶杆14、连接套18、拉杆24、气缸杆以及气缸26,其中,弹簧夹头12外周设置有夹头座13,夹头座13利用螺丝固定在内壳11b的前端部,弹簧夹头12与连接套18之间螺纹连接,也就是图1中的螺纹连接部一20a,顶杆14外周设置有顶杆座17,其间设置有顶杆弹簧15,详细参照图2 ,连接套18螺纹连接在顶杆座17末端,也就是图1中的连接部二20b,连接套18中设置有拉杆24前端,拉杆24中段外周与内壳11b之间设置有间设置有多个碟簧21,拉杆24末端外周与内壳11b之间设置有密封环23,气缸的气缸杆外语拉杆24末端。
11] 所述主轴冷却系统采用加防锈液的水冷方式,主轴内设置有水冷套19,水冷套19位于外壳11a内侧与永磁定子10a外周之间,为了加大冷却效果,其中外壳11a内侧设置有多个凹槽,冷却液压力设定在0.2~0.4MPa,冷却液流量≥5/分,温度在20℃-25℃。
所述永磁定子10a上设置有温度传感器,温度传感器连接至数控工具磨床的显示屏和控制器。
所述永磁定子10a和转轴的两端分别设置于两个精密轴承,22a为前精密轴承、22b为后紧密轴承,前精密轴承22a和后紧密轴承22b分别设置有两个,所述主轴的转速为3000转/分。
所述主轴末端连接的气缸26为多个叠加在一起的气缸26。
所述永磁转子10b和永磁定子10a两端设置于密封盖16。
所述主轴的内孔跳动≤0.002mm,端面跳动≤0.0015mm。
图2是顶杆弹簧的方法设置图。图2中,顶杆弹簧15设置在顶杆的外周与顶杆座17的内周之间,27为顶杆座17后端设置的螺母、28为顶杆座17前端设置有挡板28,用于阻挡顶杆弹簧15的前端。
本实用新型通过将永磁转子10b设置在外壳11a内周,永磁定子10a内周设置有永磁转子10b,永磁转子10b设置内壳11b外周,可提高电机的功因素,提高电机结构的灵活性,便于直接驱动负载;通过在电主轴的中心设置自动工件装卸系统,能够利用气缸26杠推动拉杆24,压缩多个碟簧21,推动连接套18,再推动弹簧夹头12伸出夹头座13的前端,弹簧夹头12利用自身的弹力打开中间工件夹紧部,顶杆14会利用顶杆弹簧15将顶杆14弹出,顶杆14顶出工件,可将工件取出,更换新的工件,当要夹紧工件时,将加工工件插入弹簧夹头12中间工件夹紧部,使顶杆弹簧15压缩,气缸26杆收缩,在碟簧21的作用下,使拉杆24带动连接套18再带动弹簧夹头12进入夹头座13使弹簧夹头12缩紧,进而夹紧工件,这种夹紧过程可通过手动实现,也可通过数控磨床的控制系统实现自动更换工件;通过在电主轴中设置主轴冷却系统,主轴冷却系统中段采用加防锈液的水冷方式,主轴内设置有水冷套19,水冷套19位于外壳11a内侧与永磁定子10a外周之间,其中外壳11a内侧设置有多个凹槽,冷却液压力设定在0.2~0.4MPa,冷却液流量≥5/分,温度在20℃-25℃;能够防止主轴过度受热,可防止主轴的热膨胀或收缩,能够保证主轴运行过程中的精度要求,可得到高质量的加工精度;通过在主轴永磁定子10a上设置有温度传感器,温度传感器检测温度连接至车床显示屏和控制器内,能够在车床的操作屏幕上显示主轴温度,也可通过控制器调节冷却水流量或降低温度调节主轴的温度,使之进入设定的温度范围;通过使主轴的外壳11a和内壳11b内周的内孔跳动≤0.002mm,端面跳动≤0.0015mm,可保证研磨的径向精度和轴向精度。通过利用本实用新型可稳定主轴的温度,降低主轴的热收缩和膨胀,加快刀具研磨速度,提高主轴对工件夹紧的便利性,保证加工精度。
Claims (7)
1.一种用于数控工具磨床的工件电主轴,包括转子、定子以及主轴外壳,主轴末端连接的气缸,其特征在于:所述转子、定子为永磁转子和永磁定子,永磁转子设置在外壳内周,永磁定子内周设置有永磁转子,永磁转子设置内壳外周,内壳中间设置有自动工件装卸系统,主轴内设置有主轴冷却系统、温度监控系统,所述自动工件装卸系统,从前到后依次设置有弹簧夹头、顶杆、连接套、拉杆、气缸杆以及气缸,其中,弹簧夹头外周设置有夹头座,夹头座利用螺丝固定在内壳的前端部,弹簧夹头与连接套之间螺纹连接,顶杆外周设置有顶杆座,其间设置有顶杆弹簧,连接套螺纹连接在顶杆座末端,连接套中设置有拉杆前端,拉杆中段外周与内壳之间设置有间设置有多个碟簧,拉杆末端外周设置有密封环,气缸的气缸杆位于拉杆的末端。
2.根据权利要强求1所述的的一种用于数控工具磨床的工件电主轴,其特征在于:所述主轴冷却系统采用加防锈液的水冷方式,主轴内设置有水冷套,水冷套位于外壳内侧与定子外周之间,其中外壳内侧设置有多个凹槽,冷却液压力在0.2~0.4MPa,冷却液流量≥5/分,温度在20℃-25℃。
3.根据权利要强求1所述的的一种用于数控工具磨床的工件电主轴,其特征在于:所述定子上设置有温度传感器,温度传感器连接至数控工具磨床的显示屏和控制器。
4.根据权利要强求1所述的的一种用于数控工具磨床的工件电主轴,其特征在于:所述永磁定子和永磁转子的两端分别设置于两个精密轴承,所述主轴的转速为3000转/分。
5.根据权利要强求1所述的的一种用于数控工具磨床的工件电主轴,其特征在于:所述主轴末端连接的气缸为多个叠加在一起的气缸。
6.根据权利要强求1所述的的一种用于数控工具磨床的工件电主轴,其特征在于:所述永磁转子和永磁定子两端设置于密封盖。
7.根据权利要强求1所述的的一种用于数控工具磨床的工件电主轴,其特征在于:所述主轴的外壳内周和内壳内周的内孔跳动≤0.002mm,端面跳动≤0.0015mm。
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CN110355686A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-10-22 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种双轴霸气浮电主轴 |
CN113618506A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-11-09 | 北京德铭纳精密机械有限公司 | 带轴定位的回转类零件气动拉紧装置 |
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