CN217551175U - 一种机床用电主轴 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机床用电主轴，包括外壳和轴芯组件，轴芯组件转动地设于外壳内，轴芯组件包括轴套、推杆、弹性件、弹性夹头、第一固定件、第二固定件和第三固定件，本实用新型通过设置第三固定件对弹性夹头的一端进行限制，以及设置弹性件对推杆施加一个朝向第三固定件方向的力，使得推杆对弹性夹头施加一个朝向第三固定件方向的推力并配合第三固定件将弹性夹头进行固定并使得弹性夹头的夹持部沿径向收缩实现对刀具的锁紧，通过进一步压缩弹性件使得推杆不再对弹性夹头施加推力以使得夹持部被释放，通过更简单的结构实现了对弹性夹头的锁紧和释放，并提升了控制弹性夹头松紧的效率。

Description

一种机床用电主轴

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种机床用电主轴。

背景技术

电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。

电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。

电主轴在使用时，往往需要控制弹性夹头松开以更换刀具，以及控制弹性夹头夹紧刀具，实现刀具的更换。

刀具的更换主要有两种方式，一种是通过固定件将弹性夹头可转动地固定在电主轴上，当需要松开弹性夹头时，先松开固定件，使得固定件不再对弹性夹头进行限制，以便于进行刀具更换，待刀具更换完成后，再将固定件锁紧以使得弹性夹头对更换后的刀具进行固定，这种更换方式中固定件的松紧操作麻烦，导致效率低；另一种方式是，通过固定件配合弹性件对弹性夹头进行限制，当需要更换刀具时，通过压缩弹性件使得弹性夹头朝着远离固定件的方向运动，以便于进行刀具更换，这种更换方式相对效率更高，且操作更简单，但现有的控制弹性件伸缩的机构比较复杂，导致电主轴的组装工艺繁琐，生产成本高。

实用新型内容

鉴于此，有必要提供一种结构简单且控制弹性夹头松紧效率高的机床用电主轴。

本实用新型提供一种机床用电主轴，所述电主轴包括外壳和轴芯组件，所述轴芯组件转动地设于所述外壳内，所述轴芯组件包括轴套、推杆、弹性件、弹性夹头、第一固定件、第二固定件和第三固定件，所述第一固定件连接在所述轴套的一端并与所述轴套的内面形成有第一凹槽，所述第二固定件连接在所述推杆的一端并与所述推杆的外面形成有第二凹槽，沿所述轴套的轴向方向，所述推杆活动地穿设于所述轴套内且所述第二凹槽与所述第一凹槽连通形成有第一安装腔，所述弹性件处于压缩状态地设于所述第一安装腔内且所述弹性件的一端与所述第一固定件相抵，所述弹性件的另一端与所述第二凹槽相抵，所述推杆远离所述弹性件的一端设有安装槽，所述弹性夹头至少部分设于所述安装槽内，所述第三固定件连接在所述轴套的另一端并与所述弹性夹头远离所述弹性件的端面相抵。

进一步的，还包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述第二固定件朝着远离所述弹性夹头的方向运动。

进一步的，所述驱动装置设于所述外壳上。

进一步的，所述驱动装置设有多个，多个所述驱动装置分别设于所述外壳的周侧或所述外壳靠近所述第二固定件的一端。

进一步的，所述驱动装置设于所述第一固定件上。

进一步的，所述驱动装置设有多个，多个所述驱动装置分别设于所述第一固定件的周侧或所述第一固定件靠近所述第二固定件的一端。

进一步的，所述轴套靠近所述第三固定件的一端的内面沿径向向外形成有第一台阶面，所述推杆对应所述第一台阶面沿径向向外延伸形成有第二台阶面，当所述弹性夹头处于锁紧状态时，所述第一台阶面与所述第二台阶面间隔一定距离设置，当所述弹性件被进一步压缩时，所述第二台阶面朝着所述第一台阶面的方向运动并可与所述第一台阶面相抵。

进一步的，所述安装槽靠近所述第三固定件的一端设有与所述弹性夹头的外锥面配合的内锥面。

进一步的，所述弹性夹头靠近所述第三固定件的一端设有沿径向向外延伸的第三台阶面，所述第三固定件上设有通孔，所述通孔的直径介于所述第三台阶面的内径与外径之间，当所述弹性夹头被锁紧时，所述弹性夹头的端部至少部分伸入所述通孔内且所述第三台阶面与所述第三固定件的内端面相抵。

进一步的，所述外壳与所述轴套之间通过至少两个轴承转动连接，且两所述轴承间隔一定距离设置。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置所述第三固定件对所述弹性夹头的一端进行限制，以及设置所述弹性件对所述推杆施加一个朝向所述第三固定件方向的力，使得所述推杆对所述弹性夹头施加一个朝向所述第三固定件方向的推力并配合所述第三固定件将所述弹性夹头进行固定并使得所述弹性夹头的夹持部沿径向收缩实现对刀具的锁紧，通过进一步压缩所述弹性件使得所述推杆不再对所述弹性夹头施加推力以使得所述夹持部被释放，通过更简单的结构实现了对所述弹性夹头的锁紧和释放，并提升了控制所述弹性夹头松紧的效率。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的整体示意图。

图2为图1沿A-A处的剖视图。

图3为弹性夹头具体实施方式的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。可以理解的是，附图仅仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。附图中显示的连接关系仅仅是为了便于清晰描述，并不限定连接方式。

需要说明的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件时，它可以是直接连接到另一个组件，或者可能同时存在居中组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

还需要说明的是，本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种机床用电主轴100，包括外壳10和轴芯组件20，所述轴芯组件20转动地设于所述外壳10内。

所述轴芯组件20包括轴套21、推杆22、弹性件23、弹性夹头24、第一固定件25、第二固定件26和第三固定件27。

所述第一固定件25连接在所述轴套21的一端并与所述轴套21的内面形成有第一凹槽31，所述第二固定件26连接在所述推杆22的一端并与所述推杆22的外面形成有第二凹槽32。

其中所述第一固定件25与所述轴套21的连接和所述第二固定件26与所述推杆22的连接均可以是螺纹连接也可以是通过锁螺丝的方式连接。

沿所述轴套21的轴向方向，所述推杆22活动地穿设于所述轴套21内且所述第二凹槽31与所述第一凹槽32连通形成有第一安装腔30，所述弹性件23处于压缩状态地设于所述第一安装腔30内且所述弹性件23的一端与所述第一固定件25相抵，所述弹性件23的另一端与所述第二凹槽32相抵。

所述弹性件23可以但不限于是压簧、塔簧或碟簧中的一种，优选的，所述弹性件23为碟簧。

所述推杆22远离所述弹性件23的一端设有安装槽(未表示)，所述弹性夹头24至少部分设于所述安装槽内，所述第三固定件27连接在所述轴套21的另一端并与所述弹性夹头24远离所述弹性件23的端面相抵，以使得所述弹性夹头24被固定在所述推杆22和所述第三固定件27之间且处于夹紧状态。

当需要更换刀具时，通过进一步压缩所述弹性件23即可实现所述推杆22对所述弹性夹头24的释放，以使得所述弹性夹头24不在抵持在所述第三固定件27和所述推杆22之间。

具体的，沿所述轴套21的轴向方向，所述第一凹槽31的宽度大于所述第二凹槽32的宽度。所述弹性件23远离所述第一固定件25的一端与所述第二凹槽32的端面相抵，以使得所述推杆22在所述第一固定件25、所述轴套21和所述弹性件23作用下始终对所述弹性夹头24提供一个推力。

在一种实施方式中，可以通过人工握持所述第二固定件26并拉动所述第二固定件26朝着远离所述弹性夹头24的方向运动，以使得所述弹性件23被进一步压缩，从而使得所述推杆22不再配合所述第三固定件27对所述弹性夹头24进行抵持，使得所述弹性夹头24被释放。

在另一种实施方式中，所述电主轴100还包括驱动装置40，所述驱动装置40用于驱动所述第二固定件26朝着远离所述弹性夹头24的方向运动，以使得所述弹性件23被进一步压缩，从而使得所述推杆22不再配合所述第三固定件27对所述弹性夹头24进行抵持，使得所述弹性夹头24被释放。

其中，在一种实施方式中，所述第二固定件26远离所述弹性夹头24的一端设有推部261，所述驱动装置40设于所述外壳10上，所述驱动装置40的输出端通过拨杆41与所述推部261连接。

所述驱动装置40驱动所述拨杆41朝着远离所述弹性夹头24的方向运动，并通过所述拨杆41带动所述推部261同步运动，使得所述第二固定件26带动所述推杆22朝着远离所述第三固定件27的方向运动，以使得所述弹性件23被进一步压缩，从而使得所述推杆22不再配合所述第三固定件27对所述弹性夹头24进行抵持，使得所述弹性夹头24被释放。

进一步的，所述驱动装置40设有多个，多个所述驱动装置40分别设于所述外壳10的周侧或所述外壳10靠近所述第二固定件26的一端。

优选的，多个所述驱动装置40均匀设置，以驱动所述第二固定件26运动带动所述推杆22运动并进一步压缩所述弹性件23时更加顺畅。

在另一种实施方式中，所述驱动装置40设于所述第一固定件25上。

进一步的，所述驱动装置40设有多个，多个所述驱动装置40分别设于所述第一固定件25的周侧或所述第一固定件25靠近所述第二固定件26的一端。

优选的，多个所述驱动装置40均匀设置，以驱动所述第二固定件26运动带动所述推杆22运动并进一步压缩所述弹性件23时更加顺畅。

进一步的，所述轴套21靠近所述第三固定件27的一端的内面沿径向向外形成有第一台阶面211，所述推杆22对应所述第一台阶面211沿径向向外延伸形成有第二台阶面222。

当所述弹性夹头24处于锁紧状态时，所述第一台阶面211与所述第二台阶面222间隔一定距离设置，当所述弹性件23被进一步压缩时，所述第二台阶面222朝着所述第一台阶面211的方向运动并可与所述第一台阶面211相抵。

优选的，所述第一台阶面211和所述第二台阶面222之间的最大距离不大于所述驱动装置40的行程，以使得所述第一台阶面211和所述第二台阶面222相抵时能够对所述驱动装置40起到保护作用，避免所述驱动装置40的输出端过度伸出。

所述安装槽靠近所述第三固定件27的一端设有与所述弹性夹头24的外锥面241配合的内锥面223。

具体的，所述弹性夹头24包括夹持部(未表示)，所述外锥面241设于所述夹持部上，所述夹持部由多个可径向运动的夹臂构成，通过挤压所述外锥面241以使得多个所述夹臂沿径向相互靠近，以实现对所述刀具的锁紧。

进一步的，所述弹性夹头24靠近所述第三固定件27的一端设有沿径向向外延伸的第三台阶面242，所述第三固定件27上设有通孔271，所述通孔271的直径介于所述第三台阶面242的内径与外径之间，当所述弹性夹头24被锁紧时，所述弹性夹头24的端部至少部分伸入所述通孔271内且所述第三台阶面242与所述第三固定件27的内端面相抵。

优选的，所述第三台阶面242为所述外锥面241的端面为同一面。所述弹性夹头24伸入所述通孔271内的部分的端面与所述第三固定件27的外端面在同一平面。

进一步的，所述外壳10与所述轴套21之间通过至少两个轴承50转动连接，且两所述轴承50间隔一定距离设置。

在一种实施方式中，两所述轴承50间隔一定距离设置并与所述外壳10和所述轴套21之间配合形成有第二安装腔60，所述第二安装腔60用于安装驱动所述轴芯组件20转动的定子(未表示)。

进一步的，两所述轴承50的相对面分别与所述轴套21和所述外壳10相抵，两所述轴承50的外侧分别通过第四固定件70与所述轴套21进行固定和第五固定件80与所述外壳10进行固定。

具体的，两所述轴承50相对侧的内圈分别抵持在所述轴套21上，两所述轴承50相对侧的外圈分别抵持在所述外壳10上。

所述第四固定件70连接在所述轴套21上并抵持在所述轴承50的内圈以限制所述轴承50沿所述轴套21的径向活动，所述第五固定件80连接在所述外壳10上并抵持在所述轴承50的外圈以进一步限制所述轴承50沿所述外壳10的径向活动。

本申请的说明书和权利要求书中，词语“包括/包含”和词语“具有/包括”及其变形，用于指定所陈述的特征、数值、步骤或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数值、步骤、部件或它们的组合。

本实用新型的一些特征，为阐述清晰，分别在不同的实施例中描述，然而，这些特征也可以结合于单一实施例中描述。相反，本实用新型的一些特征，为简要起见，仅在单一实施例中描述，然而，这些特征也可以单独或以任何合适的组合于不同的实施例中描述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机床用电主轴，其特征在于，包括外壳和轴芯组件，所述轴芯组件转动地设于所述外壳内，所述轴芯组件包括轴套、推杆、弹性件、弹性夹头、第一固定件、第二固定件和第三固定件，所述第一固定件连接在所述轴套的一端并与所述轴套的内面形成有第一凹槽，所述第二固定件连接在所述推杆的一端并与所述推杆的外面形成有第二凹槽，沿所述轴套的轴向方向，所述推杆活动地穿设于所述轴套内且所述第二凹槽与所述第一凹槽连通形成有第一安装腔，所述弹性件处于压缩状态地设于所述第一安装腔内且所述弹性件的一端与所述第一固定件相抵，所述弹性件的另一端与所述第二凹槽相抵，所述推杆远离所述弹性件的一端设有安装槽，所述弹性夹头至少部分设于所述安装槽内，所述第三固定件连接在所述轴套的另一端并与所述弹性夹头远离所述弹性件的端面相抵。

2.根据权利要求1所述的一种机床用电主轴，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述第二固定件朝着远离所述弹性夹头的方向运动。

3.根据权利要求2所述的一种机床用电主轴，其特征在于，所述驱动装置设于所述外壳上。

4.根据权利要求3所述的一种机床用电主轴，其特征在于，所述驱动装置设有多个，多个所述驱动装置分别设于所述外壳的周侧或所述外壳靠近所述第二固定件的一端。

5.根据权利要求2所述的一种机床用电主轴，其特征在于，所述驱动装置设于所述第一固定件上。

6.根据权利要求5所述的一种机床用电主轴，其特征在于，所述驱动装置设有多个，多个所述驱动装置分别设于所述第一固定件的周侧或所述第一固定件靠近所述第二固定件的一端。

7.根据权利要求1所述的一种机床用电主轴，其特征在于，所述轴套靠近所述第三固定件的一端的内面沿径向向外形成有第一台阶面，所述推杆对应所述第一台阶面沿径向向外延伸形成有第二台阶面，当所述弹性夹头处于锁紧状态时，所述第一台阶面与所述第二台阶面间隔一定距离设置，当所述弹性件被进一步压缩时，所述第二台阶面朝着所述第一台阶面的方向运动并可与所述第一台阶面相抵。

8.根据权利要求1所述的一种机床用电主轴，其特征在于，所述安装槽靠近所述第三固定件的一端设有与所述弹性夹头的外锥面配合的内锥面。

9.根据权利要求1所述的一种机床用电主轴，其特征在于，所述弹性夹头靠近所述第三固定件的一端设有沿径向向外延伸的第三台阶面，所述第三固定件上设有通孔，所述通孔的直径介于所述第三台阶面的内径与外径之间，当所述弹性夹头被锁紧时，所述弹性夹头的端部至少部分伸入所述通孔内且所述第三台阶面与所述第三固定件的内端面相抵。

10.根据权利要求1所述的一种机床用电主轴，其特征在于，所述外壳与所述轴套之间通过至少两个轴承转动连接，且两所述轴承间隔一定距离设置。

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