CN210967002U - 一种高速高精度数控走心式电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速高精度数控走心式电主轴，包括前壳体和后壳体，前壳体内转动连接有轴芯及电机定转子，轴芯的端部设有轴盖，轴盖开设有贯穿孔；轴芯内滑动设有拉杆，拉杆与轴芯止转配合，且拉杆沿轴芯轴向滑动，拉杆开设有安装孔，安装孔内滑动设有弹簧夹头，弹簧夹头外壁设有圆锥面，安装孔侧壁设有导向面；拉杆与轴芯之间设有弹性件，弹性件使拉杆始终具有向轴盖运动的趋势；后壳体设有驱动拉杆沿轴芯滑移的推拉组件。本实用新型具有以下优点和效果：在加工时可高速旋转，加工精度和加工质量较高，适用于各种直径大小的轴类加工；采用第一锁紧螺母和第二锁紧螺母对活塞行程进行调节，消除加工误差，提高精度。

Description

一种高速高精度数控走心式电主轴

技术领域

本实用新型涉及机械加工设备技术领域，特别涉及一种高速高精度数控走心式电主轴。

背景技术

小直径轴类产品高精度车削加工在工业企业十分普遍，是机械加工中必不可少的环节。小直径轴类产品高精度车床作为车削加工的工具也就成为机械加工领域最常用的工具之一。随着机械加工精度的要求越来越高，传统的数控车床也逐渐被高精度数控车床所取代。然而，小直径产品高速高精密加工设备一直被限制，现有的轴类加工设备存在着低转速、低精度、加工质量较低、适用范围较小的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种高速高精度数控走心式电主轴，采用拉杆控制弹簧夹头的松开与夹紧的方式加工被各类轴，具有高速高精度、加工质量较高且适用范围较广泛的效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高速高精度数控走心式电主轴，包括同轴设置的前壳体和后壳体，前壳体内转动连接有轴芯及驱动轴芯旋转的电机定转子，轴芯伸出前壳体的端部设置有轴盖，轴盖开设有贯穿孔；

轴芯内滑动设置有拉杆，拉杆与轴芯止转配合，且拉杆沿轴芯轴向滑动，拉杆上靠近轴盖的一端开设有安装孔，安装孔内滑动设置有弹簧夹头，弹簧夹头的外壁设置有圆锥面，安装孔侧壁设置有与圆锥面相对应的导向面，当导向面向靠近圆锥面抵紧时，弹簧夹头处于夹紧状态，当导向面远离圆锥面时，弹簧夹头处于松开状态；

拉杆与轴芯之间设置有弹性件，弹性件使拉杆始终具有向轴盖运动的趋势；

后壳体设置有驱动拉杆沿轴芯滑移的推拉组件。

通过采用上述技术方案，电机定转子通电后驱动轴芯旋转，推拉组件带动拉杆相对轴芯轴向滑动使其向远离轴盖的方向运动，并压缩弹性件，导向面与圆锥面相分离，当弹簧夹头的头部失去压紧力后即处于松开状态，将被加工轴穿过贯穿孔伸入弹簧夹头内固定；固定时，推拉组件反向运动，拉杆在弹性件的弹力作用下沿轴向向轴盖运动，使导向面与圆锥面相抵紧，在导向面的抵紧作用下弹簧夹头对被加工轴产生径向夹紧力，即可将被加工轴固定。如此将被加工轴固定于弹簧夹头内，在加工时可高速旋转，且加工精度和加工质量较高，适用于各种直径大小的轴类加工，尤其适用于7mm直径内的轴类加工，适用范围较广泛。

本实用新型的进一步设置为：推拉组件包括设置于后壳体的活塞，拉杆穿过活塞，拉杆与活塞之间通过拉杆旋转轴承转动连接，且拉杆与活塞沿轴向相对固定，活塞相对后壳体沿轴向滑移配合。

通过采用上述技术方案，当外部驱动件驱动活塞沿后壳体轴向运动时，活塞即可带动拉杆运动。

本实用新型的进一步设置为：拉杆与活塞通过拉杆旋转轴承沿轴向相对固定。

本实用新型的进一步设置为：弹性件设置为蝶形弹簧。

本实用新型的进一步设置为：安装孔内设置有推力弹簧，推力弹簧使弹簧夹头始终具有抵于轴盖的运动趋势。

本实用新型的进一步设置为：后壳体远离前壳体的端部螺纹连接有第一锁紧螺母，第一锁紧螺母与活塞端面相抵配合。

通过采用上述技术方案，当活塞向左移动时，第一锁紧螺母与活塞端部相抵，弹簧夹头松开，第一锁紧螺母用于调节活塞左移的行程，进而调节弹簧夹头松开时的间隙，同时也为了消除加工误差，使加工精度更高。

本实用新型的进一步设置为：活塞上螺纹连接有第二锁紧螺母，第二锁紧螺母与第一锁紧螺母相抵配合。

通过采用上述技术方案，当活塞右移时，第二锁紧螺母与第一锁紧螺母相抵，弹簧夹头夹紧，第二锁紧螺母用于调节活塞右移的行程，调节弹簧夹头的夹紧力，进而消除加工误差，提高加工精度。

本实用新型的进一步设置为：后壳体的侧壁开设有进气孔，进气孔连通于后壳体的内腔。

通过采用上述技术方案，当通过进气孔向后壳体的内腔中通入气体时，内腔中的气压组件增大，推动活塞向后壳体外运动，当把内腔中的气体抽出后，活塞复位。

本实用新型的进一步设置为：活塞与后壳体内壁之间设置有若干密封圈。

通过采用上述技术方案，若干密封圈可提高后壳体内腔的密封性。

本实用新型的进一步设置为：前壳体的前端设置有前端盖，前壳体的后端设置有后端盖，轴芯与前端盖之间通过两个前轴承转动连接，轴芯与后端盖之间通过两个后轴承转动连接。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.采用推拉组件带动拉杆运动，使拉杆的导向面与弹簧夹头的圆锥面相抵紧或远离，从而实现弹簧夹头对被加工轴的夹紧和松开，在加工时可高速旋转，且加工精度和加工质量较高，适用于各种直径大小的轴类加工，尤其适用于7mm直径内的轴类加工，适用范围较广泛；

2.采用第一锁紧螺母和第二锁紧螺母可对活塞左右移动的行程进行调节，从而调节弹簧夹头松开时的间隙，也为了消除加工的误差，使加工精度更高。

附图说明

图1是实施例的整体结构剖视图。

图2是图1中A区域的放大图。

图中：1、前壳体；11、前端盖；12、后端盖；121、进气孔；122、密封圈；13、前轴承；14、后轴承；2、后壳体；3、轴芯；31、轴盖；311、贯穿孔；32、台阶；4、电机定转子；5、拉杆；51、推动柱；52、安装孔；53、导向面；6、弹簧夹头；61、推力弹簧；62、圆锥面；7、蝶形弹簧；8、活塞；81、拉杆旋转轴承；82、紧固螺栓；83、第一锁紧螺母；84、第二锁紧螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

一种高速高精度数控走心式电主轴，如图1和图2所示，包括同轴设置的前壳体1和后壳体2，前壳体1的前端设置有前端盖11，前壳体1的后端设置有后端盖12，前壳体1内转动连接有轴芯3及驱动轴芯3旋转的电机定转子4，轴芯3与前端盖11之间通过两个前轴承13转动连接，轴芯3与后端盖12之间通过两个后轴承14转动连接。轴芯3的前端向右伸出前壳体1外，且轴芯3伸出前壳体1外的端部固定连接有轴盖31，轴盖31的中心开设有贯穿孔311；轴芯3内滑动连接有拉杆5，拉杆5与轴芯3止转配合，且拉杆5沿轴芯3的轴向滑动设置，拉杆5上靠近轴盖31的一端一体成型有推动柱51，推动柱51中心沿轴向开设有安装孔52，安装孔52与贯穿孔311同轴，安装孔52内滑动设置有弹簧夹头6，弹簧夹头6与安装孔52之间设置有推力弹簧61，推力弹簧61的一端抵于安装孔52内壁，推力弹簧61的另一端抵于弹簧夹头6端部，推力弹簧61使弹簧夹头6始终具有抵于轴盖31的运动趋势。弹簧夹头6的外壁设置有圆锥面62，安装孔52侧壁设置有与圆锥面62相对应的导向面53。轴芯1内壁形成有台阶32，推动柱51与台阶32之间设置有弹性件，在本实施例中弹性件采用蝶形弹簧7，蝶形弹簧7的一端抵于台阶32，蝶形弹簧7垫的另一端抵于推动柱51端面，蝶形弹簧7使推动柱51始终具有向轴盖31运动的趋势。

如图1和图2所示，后壳体2内设置有推拉组件，推拉组件驱动拉杆5沿轴芯3轴向滑移，推拉组件包括滑动设置于后壳体2的活塞8，拉杆5远离推动柱51的一端穿过活塞8，拉杆5与活塞8之间通过三个拉杆旋转轴承81转动连接，且拉杆5与拉杆旋转轴承81之间通过紧固螺栓82相对轴向固定，活塞8相对后壳体2沿轴向滑移配合。后壳体2的侧壁开设有进气孔121，进气孔121连通于后壳体2的内腔，活塞8与后壳体2内壁之间设置有若干密封圈122以增加气密性。后壳体2远离前壳体1的端部螺纹连接有第一锁紧螺母83，第一锁紧螺母83与活塞8的外端面相抵配合，活塞8上还螺纹连接有第二锁紧螺母84，第二锁紧螺母84位于第一锁紧螺母83的外端，第二锁紧螺母84与第一锁紧螺母83相抵配合。

本实用新型的基本工作原理为：电机定转子4通电后驱动轴芯1旋转，通过进气孔121向后壳体2内腔中通入气体，内腔中的气压逐渐增大，推动活塞8向左运动，带动拉杆5向左滑动，并压缩蝶形弹簧7，导向面53与圆锥面62相分离，当弹簧夹头6的头部失去压紧力后即处于松开状态，将被加工轴穿过贯穿孔311伸入弹簧夹头6内固定；固定时，将后壳体2内的气体抽出使活塞8向右运动，推动柱51在蝶形弹簧7的弹力作用下向右运动同时带动拉杆5运动，使导向面53与圆锥面62相抵紧，在导向面53的抵紧作用下弹簧夹头6对被加工轴产生径向夹紧力，即可将被加工轴固定。如此将被加工轴固定于弹簧夹头6内，在加工时可高速旋转，且加工精度和加工质量较高，适用于各种直径大小的轴类加工，尤其适用于7mm直径内的轴类加工，适用范围较广泛，加工便利。

当活塞8向左移动时，第一锁紧螺母83与活塞8端部相抵，弹簧夹头6松开，第一锁紧螺母83用于调节活塞8左移的行程，进而调节弹簧夹头6松开时的间隙；当活塞8右移时，第二锁紧螺母84与第一锁紧螺母83相抵，弹簧夹头6夹紧，第二锁紧螺母84用于调节活塞8右移的行程，调节弹簧夹头6的夹紧力。活塞8行程的也为了消除加工误差，提高加工精度。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种高速高精度数控走心式电主轴，其特征在于：包括同轴设置的前壳体(1)和后壳体(2)，所述前壳体(1)内转动连接有轴芯(3)及驱动所述轴芯(3)旋转的电机定转子(4)，所述轴芯(3)伸出所述前壳体(1)的端部设置有轴盖(31)，所述轴盖(31)开设有贯穿孔(311)；

所述轴芯(3)内滑动设置有拉杆(5)，所述拉杆(5)与所述轴芯(3)止转配合，且所述拉杆(5)沿所述轴芯(3)轴向滑动，所述拉杆(5)上靠近所述轴盖(31)的一端开设有安装孔(52)，所述安装孔(52)内滑动设置有弹簧夹头(6)，所述弹簧夹头(6)的外壁设置有圆锥面(62)，所述安装孔(52)侧壁设置有与所述圆锥面(62)相对应的导向面(53)，当所述导向面(53)向靠近所述圆锥面(62)抵紧时，所述弹簧夹头(6)处于夹紧状态，当所述导向面(53)远离所述圆锥面(62)时，所述弹簧夹头(6)处于松开状态；

所述拉杆(5)与所述轴芯(3)之间设置有弹性件，所述弹性件使所述拉杆(5)始终具有向所述轴盖(31)运动的趋势；

所述后壳体(2)设置有驱动所述拉杆(5)沿所述轴芯(3)滑移的推拉组件。

2.根据权利要求1所述的一种高速高精度数控走心式电主轴，其特征在于：所述推拉组件包括设置于所述后壳体(2)的活塞(8)，所述拉杆(5)穿过所述活塞(8)，所述拉杆(5)与所述活塞(8)之间通过拉杆旋转轴承(81)转动连接，且所述拉杆(5)与所述活塞(8)沿轴向相对固定，所述活塞(8)相对所述后壳体(2)沿轴向滑移配合。

3.根据权利要求2所述的一种高速高精度数控走心式电主轴，其特征在于：所述拉杆(5)与所述活塞(8)通过所述拉杆旋转轴承(81)沿轴向相对固定。

4.根据权利要求1所述的一种高速高精度数控走心式电主轴，其特征在于：所述弹性件设置为蝶形弹簧(7)。

5.根据权利要求1所述的一种高速高精度数控走心式电主轴，其特征在于：所述安装孔(52)内设置有推力弹簧(61)，所述推力弹簧(61)使所述弹簧夹头(6)始终具有抵于所述轴盖(31)的运动趋势。

6.根据权利要求2所述的一种高速高精度数控走心式电主轴，其特征在于：所述后壳体(2)远离所述前壳体(1)的端部螺纹连接有第一锁紧螺母(83)，所述第一锁紧螺母(83)与所述活塞(8)端面相抵配合。

7.根据权利要求6所述的一种高速高精度数控走心式电主轴，其特征在于：所述活塞(8)上螺纹连接有第二锁紧螺母(84)，所述第二锁紧螺母(84)与所述第一锁紧螺母(83)相抵配合。

8.根据权利要求2所述的一种高速高精度数控走心式电主轴，其特征在于：所述后壳体(2)的侧壁开设有进气孔(121)，所述进气孔(121)连通于所述后壳体(2)的内腔。

9.根据权利要求8所述的一种高速高精度数控走心式电主轴，其特征在于：所述活塞(8)与所述后壳体(2)内壁之间设置有若干密封圈(122)。

10.根据权利要求1所述的一种高速高精度数控走心式电主轴，其特征在于：所述前壳体(1)的前端设置有前端盖(11)，所述前壳体(1)的后端设置有后端盖(12)，所述轴芯(3)与所述前端盖(11)之间通过两个前轴承(13)转动连接，所述轴芯(3)与所述后端盖(12)之间通过两个后轴承(14)转动连接。

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