CN208428015U - 一种新型高速滚珠轴承电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型高速滚珠轴承电主轴，包括用于自动更换刀具的汽缸组件气缸组件主要包括后盖、第二气缸推片、气缸隔片、第二气缸外壳、第三气缸外壳、第一气缸推片、第一气缸外壳以及顶杆，气缸隔片安装于第三气缸外壳与后盖之间，第二气缸外壳设置于第三气缸外壳的内侧端，第一气缸外壳安装于第二气缸外壳的内侧端，在主轴需要换刀时，通过该接口接头向气缸注入一定气压的气体，通过第一、第二气缸推片将力传递到拉刀机构。本实用新型除常规冷却循环水路外对前轴承进行了专门的冷却，使加工效率和寿命有了进一步的提高，且本实用新型采用更先进的传感器及控制系统来保证控制达到最好的效果。

Description

一种新型高速滚珠轴承电主轴

技术领域

本实用新型涉及一种新型高速滚珠轴承电主轴。

背景技术

由于3C行业技术的发展，人们对生产效率和产品品质要求越来越高，同时材料有前期塑料注塑壳体件变成整体式铝合金壳体，近期由铝合金壳体变成不锈钢壳体，对手机外壳、按键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，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、电机在高速扭矩大等。

一、目前在行业内此类滚珠轴承电主轴，低速扭矩大的，一般不能上高转速，或者上高转速后振动和偏摆较大；

二、在市场上由低转速上高转速时间较长，发热量较大影响加工效率；

三、电机内装于主轴部件后引起的发热问题，一般都处理得不是很好，导致使用寿命和效率降低；

四、市场上报警、停车用的传感器及其控制系统等一系列支持电主轴运转的其它外围装置稳定性欠佳。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新型高速滚珠轴承电主轴，能够完全解决现有技术中的不足。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：一种新型高速滚珠轴承电主轴，包括用于自动更换刀具的汽缸组件气缸组件主要包括后盖、第二气缸推片、气缸隔片、第二气缸外壳、第三气缸外壳、第一气缸推片、第一气缸外壳以及顶杆，气缸隔片安装于第三气缸外壳与后盖之间，第二气缸外壳设置于第三气缸外壳的内侧端，第一气缸外壳安装于第二气缸外壳的内侧端，第一气缸推片设置于第二气缸外壳中，后盖有气缸换刀气压接口，在主轴需要换刀时，通过该接口接头向气缸注入一定气压的气体，通过第一、第二气缸推片将力传递到拉刀机构。

作为优选的技术方案，所述气缸外壳与气缸推片之间均以星型圈连接。

作为优选的技术方案，还包括钢套（7），钢套与尾部汽缸之间设有后轴承座组件(11)、气缸座(13)，气缸座(13)上设有冷却用的冷却管接口、吹尘气压接口、气缸复位气压接口、传感器接口、编码器接口，前端钢套内设有对电主轴冷却的冷却通道，钢套内从尾部至前端依次为，后轴承座组件（11）、线圈（33）、转子组件（6）、前轴承部件（4）、防尘盖（40）、前固定盖（39）。

作为优选的技术方案，转子组件包含铸铝鼠笼转子(32)、鼠笼压环(29)动平衡环(35)，动平衡环(35)和鼠笼压环(29)采用动平衡可调式设计，动平衡环(35)和鼠笼压环(29)采用焊接方式连接。

作为优选的技术方案，所述拉刀机构包括拉杆(15)、超级矩形弹簧(30)、弹簧隔圈(28)、拉杆铁环(31)、弹性垫片、拉爪(34)、刀柄组件(41)，利用弹簧本身压缩时的弹力拉紧刀柄，在气缸开闭时实现松刀和换刀。

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ISO25刀柄，能精准定位刀具，连接体上的感应器完成刀具控制动作；

整个主轴结构设计有循环水路、前轴承专用冷却水路，能及时将主轴工作时产生的热量带出；

在测试调试方面，本主轴采用动平衡可调式设计，装配后亦可调整动平衡，调整方便、快捷。

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，主轴尾部设有用于自动更换刀具的汽缸组件，气缸组件主要包括后盖21、第二气缸推片22、气缸隔20、第二气缸外壳18、第三气缸外壳19、第一气缸推片23、第一气缸外壳17、顶杆24组成。后盖21有气缸换刀气压接口，在主轴需要换刀时，通过该接口接头向气缸注入一定气压的气体，通过气缸推片将力传递到拉刀机构。气缸外壳与气缸推片之间以星型圈连接，星型圈具有良好的密封效果，较低的摩擦系数，使得气缸在工作时有效的功率大大提高。前部为一钢套7，钢套与尾部汽缸之间设有后轴承座组件11、气缸座13，气缸座13上设有冷却用的冷却管接口、吹尘气压接口、气缸复位气压接口、传感器接口、编码器接口，以及马达的进线等通道。前端钢套内设有对电主轴冷却的冷却通道，钢套内从尾部至前端依次为，后轴承座组件11、线圈33、转子组件6、前轴承部件4、防尘盖40、前固定盖39。其中转子部件包含铸铝鼠笼转子32、鼠笼压环29动平衡环35。本电机使用的拉刀机构为ISO25拉刀机构，它由拉杆15、超级矩形弹簧30、弹簧隔圈28、拉杆铁环31、弹性垫片、拉爪34、刀柄组件41组成。拉刀的工作原理是利用弹簧本身压缩时的弹力拉紧刀柄，在气缸开闭时实现松刀和换刀。本电主轴最高转速可达到4万转每分钟。

本主轴采用的陶瓷球角接触轴承摩擦性能非常好，克服了转子轴向蹿动，并且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。前轴承采用水冷式设计，保证轴承乃至正支主轴的温度能有效控制；采用可分解式轴承座方便加工并能保证其同心度和垂直度，前轴承外壳3与前轴承座4采用焊接式连接，密封两端采用双密封圈结构，保证了长期使用时不会漏水。轴芯上的动平衡环35和鼠笼压环29采用动平衡可调式设计，调整主轴动平衡时方便、快捷。轴芯上的动平衡环35和鼠笼压环29采用焊接方式连接，保证了转子的强度和稳定性。采用的独创的刀柄结构使换刀简单、快捷，定位精度较高。采用矩形弹簧30拉刀机构能大大增加拉力，拉刀更紧，加工和抓刀时不会松刀，另外线圈定子33采用新型绕法，增加其功率。通过吹尘气路和防尘防水前盖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。本主轴的三支感应器能精准的控制“松刀”、“拉刀”、“无刀”的状态，另外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 (5)

1.一种新型高速滚珠轴承电主轴，其特征在于：包括用于自动更换刀具的汽缸组件气缸组件主要包括后盖、第二气缸推片、气缸隔片、第二气缸外壳、第三气缸外壳、第一气缸推片、第一气缸外壳以及顶杆，气缸隔片安装于第三气缸外壳与后盖之间，第二气缸外壳设置于第三气缸外壳的内侧端，第一气缸外壳安装于第二气缸外壳的内侧端，第一气缸推片设置于第二气缸外壳中，后盖有气缸换刀气压接口，在主轴需要换刀时，通过该接口接头向气缸注入一定气压的气体，通过第一、第二气缸推片将力传递到拉刀机构。

2.如权利要求1所述的新型高速滚珠轴承电主轴，其特征在于：所述气缸外壳与气缸推片之间均以星型圈连接。

3.如权利要求1所述的新型高速滚珠轴承电主轴，其特征在于：还包括钢套（7），钢套与尾部汽缸之间设有后轴承座组件(11)、气缸座(13)，气缸座(13)上设有冷却用的冷却管接口、吹尘气压接口、气缸复位气压接口、传感器接口、编码器接口，前端钢套内设有对电主轴冷却的冷却通道，钢套内从尾部至前端依次为，后轴承座组件（11）、线圈（33）、转子组件（6）、前轴承部件（4）、防尘盖（40）、前固定盖（39）。

4.如权利要求3所述的新型高速滚珠轴承电主轴，其特征在于：转子组件包含嵌入式铸铝鼠笼转子(32)、鼠笼压环(29)动平衡环(35)，动平衡环(35)和鼠笼压环(29)采用动平衡可调式设计，动平衡环(35)和鼠笼压环(29)采用焊接方式连接。

5.如权利要求3所述的新型高速滚珠轴承电主轴，其特征在于：所述拉刀机构包括拉杆(15)、超级矩形弹簧(30)、弹簧隔圈(28)、拉杆铁环(31)、弹性垫片、拉爪(34)、刀柄组件(41)，利用弹簧本身压缩时的弹力拉紧刀柄，在气缸开闭时实现松刀和换刀。