CN218460874U - 主轴及主轴机构 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种主轴及主轴机构，其包括芯轴、中心管和卡盘，芯轴同轴设有安装腔，且安装腔沿轴向贯穿芯轴，中心管同轴设于安装腔内，中心管同轴设有中空腔，中空腔沿轴向贯穿中心管；且中心管外周和安装腔内周之间存在间距以形成环口。卡盘连接于芯轴的一端，卡盘同轴设有清扫孔，且清扫孔连通中空腔，卡盘设有检测孔，检测孔的一端连通环口，检测孔的另一端贯穿卡盘用于供工件贴合的表面。清扫孔喷水或者喷气对加工中的工件进行除杂。卡盘夹持工件后，若工件未贴合卡盘表面与检测孔之间存在间隙，则检测孔漏气，导致检测孔内部压力较小；从而检测卡盘夹持后工件是否贴紧卡盘。以降低产品的报废率。

Description

主轴及主轴机构

技术领域

本申请涉及机床附件的领域，尤其是涉及一种主轴及主轴机构。

背景技术

卡盘是机床上用来夹紧工件的机械装置。利用均布在卡盘本体上的卡爪的径向移动，以将工件夹紧和定位。卡盘通常安装在车床、外圆磨床和内圆磨床上使用，也可与各种分度装置配合，用于铣床和钻床上。

目前，机床上的卡盘通常采用手动工装配合卡盘使用居多。装夹时，工作人员放入工件，然后通过液压缸或者气压缸的输出拉动，使得卡盘夹紧工件。

利用卡盘装夹工件时，可能出现卡盘未夹紧工件，此时继续进行工件加工，可能导致加工失败，降低了产品的合格率。

实用新型内容

为了提高产品的合格率，本申请提供一种主轴及主轴机构。

第一方面，本申请提供的一种主轴采用如下的技术方案：

一种主轴，包括芯轴和中心管，所述芯轴同轴设有安装腔，且所述安装腔沿轴向贯穿芯轴，所述中心管同轴设于安装腔内，所述中心管同轴设有中空腔，所述中空腔沿轴向贯穿中心管；且所述中心管外周和安装腔内周之间存在间距以形成环口。

通过采用上述技术方案，使用时，中空腔与环口互不相通，中空腔与环口可分别连通不同的气、水源，从芯轴连接气、水源的一端将气、水输送至芯轴连接其他部件的另一端，由此完成气、水介质的输送。同时利用安装腔剩余的空间形成环口，使得芯轴的结构较为紧凑，有利于保持芯轴的结构强度且方便芯轴的加工。

优选的，还包括过渡接头，所述芯轴的一端同轴设有卡槽，所述过渡接头的一端同轴嵌至卡槽内；所述过渡接头同轴设有过渡孔，所述过渡孔沿轴向贯穿过渡接头，所述中心管的一端伸出芯轴，所述中心管的一端同轴嵌至过渡孔内，且所述中心管的外周与过渡孔的内周密封，所述过渡接头设有过渡口，所述过渡口贯穿过渡接头，所述过渡口连通位于中心管一端的环口。

通过采用上述技术方案，互不导通的过渡孔和过渡口对应于互不导通的中空腔和环口。过渡接头嵌至卡槽内并抵接卡槽槽底，使得过渡接头与芯轴的连接稳固并完成定位。过渡孔与过渡接头同轴，中心管与过渡孔同轴且中心管与芯轴同轴，由此过渡接头同轴连接于芯轴一端。

优选的，所述过渡接头嵌至卡槽的一端端面处同轴设有过渡环槽，所述过渡环槽的大径不小于安装腔的内径，所述过渡环槽的小径等于中心管的外径，所述过渡口连通过渡环槽。

通过采用上述技术方案，过渡环槽连通环口，由此过渡口连通环口。

优选的，还包括连接盘，所述连接盘同轴设有套环，所述芯轴的另一端同轴嵌至套环内，且芯轴的外周与套环的内周之间密封，所述连接盘设有连接孔，所述中心管的另一端同轴嵌至连接孔内，且所述中心管的外周与连接孔的内周密封，所述连接盘设有连接口，所述连接口连通位于中心管另一端的环口。

通过采用上述技术方案，连接盘通过相互独立的连接孔和连接口，分别连通芯轴内的中空腔和环口。中心管嵌至连接孔内起定位作用。连接孔与连接盘同轴，中心管与连接孔同轴，同时中心管与芯轴同轴，由此连接盘同轴连接于芯轴。

优选的，所述芯轴的另一端同轴设有连接环槽，所述连接环槽的大径不小于安装腔的内径，所述连接口连通连接环槽。

通过采用上述技术方案，连接环槽连通环口，由此连接口连通环口。

优选的，所述芯轴朝向连接盘的一端同轴设有嵌槽，所述连接盘一端同轴设有嵌块，所述嵌块同轴嵌至嵌槽内；所述嵌块的外周与嵌槽的内周之间存在间距，且所述嵌块的轴向长度小于嵌槽的槽深。

通过采用上述技术方案，嵌块与嵌槽之间存在间隙，连接口通过间隙连通连接环槽，进而连接口连通环口。

第二方面，本申请提供的一种主轴机构采用如下的技术方案：

一种主轴机构，还包括卡盘，所述卡盘连接于芯轴的一端，所述卡盘同轴设有清扫孔，且所述清扫孔连通中空腔，所述卡盘设有检测孔，所述检测孔的一端连通环口，所述检测孔的另一端贯穿卡盘用于供工件贴合的表面。

通过采用上述技术方案，清扫孔喷水或者喷气对加工中的工件进行除杂。卡盘夹持工件后，若工件贴合卡盘表面封堵检测孔，检测孔内部压力提升；若工件未贴合卡盘表面与检测孔之间存在间隙，则检测孔漏气，导致检测孔内部压力较小；通过仪器对检测孔进行压力检测，从而检测卡盘夹持后工件是否贴紧卡盘。由此确保加工工件的平行度和垂直度，以降低产品的报废率。

优选的，还包括驱动源，所述驱动源用于驱使芯轴绕自身轴线转动。

通过采用上述技术方案，驱动源提供稳定的动力以驱使芯轴转动进而带动卡盘旋转，卡盘夹紧工件并带动工件旋转，进行加工。

优选的，还包括旋转接头，所述旋转接头连接于芯轴远离卡盘的一端。

通过采用上述技术方案，避免输水、气的管路随芯轴一同旋转，由旋转接头与芯轴一同旋转，同时连通管路与芯轴。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.使用时，中空腔与环口互不相通，中空腔与环口可分别连通不同的气、水源，从芯轴连接气、水源的一端将气、水输送至芯轴连接其他部件的另一端，由此完成气、水介质的输送；

2.互不导通的过渡孔和过渡口对应于互不导通的中空腔和环口。过渡接头嵌至卡槽内并抵接卡槽槽底，使得过渡接头与芯轴的连接稳固并完成定位；

3.清扫孔喷水或者喷气对加工中的工件进行除杂；卡盘夹持工件后，若工件未贴合卡盘表面与检测孔之间存在间隙，通过仪器对检测孔进行压力检测，从而检测卡盘夹持后工件是否贴紧卡盘，由此确保加工工件的平行度和垂直度，以降低产品的报废率。

附图说明

图1是一种主轴的剖视图。

图2是过渡接头、芯轴和中心管的连接示意图。

图3是连接盘、芯轴和中心管的连接示意图。

图4是一种主轴机构的剖视图。

图5是卡盘的剖视图。

附图标记说明：1、芯轴；11、安装腔；12、中心管；121、中空腔；13、环口；14、卡槽；141、第二密封槽；15、嵌槽；2、过渡接头；21、过渡孔；211、第一孔；2111、第一密封槽；212、第二孔；213、第三孔；22、过渡口；23、过渡环槽；24、过渡槽；241、安装环；2411、连通环槽；25、第三密封槽；3、连接盘；31、嵌块；32、连接孔；321、第四孔；3211、第四密封槽；322、第五孔；323、第六孔；33、连接口；34、连接环槽；35、第五密封槽；36、套环；4、卡盘；41、清扫孔；42、检测孔；43、定位面；44、卡爪；45、清扫管；5、驱动源；6、轴套；7、旋转接头；8、外壳。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

参照图1，本申请实施例公开一种主轴，包括芯轴1、中心管12、过渡接头2和连接盘3。

参照图1，芯轴1同轴设有安装腔11，且安装腔11沿轴向贯穿芯轴1，中心管12同轴设于安装腔11内，中心管12同轴设有中空腔121，中空腔121沿轴向贯穿中心管12；且中心管12外周和安装腔11内周之间存在间距以形成环口13。环口13与中空腔121互不相通。

参照图1和图2，芯轴1的一端同轴设有卡槽14，过渡接头2的一端嵌至卡槽14内。过渡接头2同轴设有过渡孔21，过渡孔21沿轴向贯穿过渡接头2。中心管12的一端伸入卡槽14并同轴嵌至过渡孔21内，且中心管12的外周与过渡孔21的内周密封。

参照图2，具体的，过渡孔21包括沿轴向依次连通的第一孔211、第二孔212和第三孔213。第一孔211内径与中心管12外径相等，第二孔212内径小于中心管12外径，第三孔213内径大于中心管12外径。第三孔213的内径大于第一孔211的内径，有利于减小第三孔213内的流体流速。中心管12同轴嵌至第一孔211内，且第一孔211与第二孔212之间的台阶面用于供中心管12的端部抵接。

参照图2，过渡接头2设有过渡口22，过渡口22平行于过渡孔21，且过渡口22贯穿过渡接头2，过渡口22连通位于中心管12一端的环口13。

参照图2，过渡接头2嵌至卡槽14的一端端面处同轴设有过渡环槽23，过渡环槽23的大径大于中心管12的外径。过渡环槽23的小径等于中心管12的外径，过渡环槽23连通位于中心管12一端的环口13，过渡口22连通过渡环槽23以连通环口13。

同时，第一孔211的内周沿轴向间隔设有供密封圈嵌入的第一密封槽2111，以利用密封圈实现中心管12外周与第一孔211（过渡孔21）内周之间的密封，保证过渡环槽23与过渡孔21之间互不相通。并且，卡槽14内周设有供密封圈嵌入的第二密封槽141，以利用密封圈实现卡槽14内周与过渡接头2之间的密封。

参照图1，芯轴1的另一端同轴设有嵌槽15，连接盘3一端同轴设有嵌块31和套环36，嵌块31同轴嵌至嵌槽15内。芯轴1的另一端同轴嵌至套环36内，且芯轴1的外周与套环36的内周之间密封。

参照图3，连接盘3同轴设有连接孔32，连接孔32沿轴向贯穿连接盘3和嵌块31。中心管12的另一端伸入嵌槽15内并同轴嵌至连接孔32内，且中心管12的外周与连接孔32的内周密封。

参照图3，连接孔32包括沿轴向相互连通的第四孔321、第五孔322和第六孔323。且第五孔322位于第四孔321和第五孔322之间。第四孔321的内径等于中心管12的外径，第五孔322的内径小于第四孔321的内径，中心管12同轴嵌至第四孔321内，且第四孔321和第五孔322之间的台阶面用于供中心管12的端部抵接。

参照图3，连接盘3设有连接口33，连接口33平行于连接孔32。芯轴1朝向连接盘3的一端同轴设有连接环槽34，连接环槽34的小径等于嵌块的外径，连接环槽34的大径大于安装腔11的内径。

连接环槽34连通位于中心管12另一端的环口13。嵌块31的外周与嵌槽15的内周之间存在间距，且嵌块31的轴向长度小于嵌槽15的槽深。连接口33通过连接环槽34、嵌块31表面与嵌槽15内壁之间的间隙以连通至环口13。

同时，第四孔321内周沿轴向间隔设有供密封圈嵌入的第四密封槽3211，以利用密封圈实现中心管12外周与第四孔321（连接孔32）内周之间的密封，保证连接环槽34与连接孔32之间互不相通。并且，套环36内周设有供密封圈嵌入的第五密封槽35，以利用密封圈实现套环36内周与芯轴1之间的密封。

本申请实施例一种主轴的实施原理为：过渡接头2同轴连接于芯轴1一端。过渡接头2嵌至卡槽14内并抵接卡槽14槽底，同时中心管12嵌至过渡孔21内抵接第一孔211和第二孔212之间的台阶面，过渡孔21连通中空腔121。过渡口22通过过渡环槽23连通环口13。连接盘3同轴连接于芯轴1的另一端。嵌块31同轴嵌至嵌槽15内，同时中心管12嵌至连接孔32内抵接第四孔321和第五孔322之间的台阶面，过渡孔21连通中空腔121。连接口33通过连接环槽34连通环口13。

参照图4，本申请实施例公开一种主轴机构，包括外壳8、卡盘4、驱动源5、轴套6、旋转接头7和上述的主轴。

外壳8呈筒状。轴套6同轴转动连接于外壳8内。芯轴1同轴嵌至轴套6内，且芯轴1和轴套6之间固定连接。

驱动源5采用电机，电机壳固定连接于外壳8，电机轴同轴连接于芯轴1。在一个实施例中，电机轴套设于芯轴1外周，电机轴内周与芯轴1外周之间通过花键固定连接。

参照图4和图5，过渡接头2背离芯轴1的一端同轴设有过渡槽24，过渡槽24连通过渡口22。且过渡槽24内同轴嵌有安装环241。安装环241背离芯轴1的一端设有连通环槽2411，安装环241的内孔孔径略大于第三孔213的孔径。

卡盘4连接于过渡接头2背离芯轴1的一端，轴套6的一端设有螺纹孔，卡盘4设有通孔，通孔内周无螺纹，螺栓穿过通孔后螺纹连接至螺纹孔内。

卡盘4同轴设有清扫孔41，且清扫孔41连通第三孔213以连通中空腔121，卡盘4设有检测孔42，检测孔42的一端连通于连通环槽2411以连通环口13，卡盘4背离芯轴1的一端设有用于供工件贴合的定位面43，检测孔42的另一端贯穿定位面43。

参照图2和图5，卡盘4同轴设有清扫管45，清扫管45连接于卡盘4朝向过渡接头2的一端，清扫管45的外径略小于安装环241的内孔孔径，清扫管45贯穿安装环241后同轴嵌至第三孔213内，且清扫管45的外周与第三孔213的内周密封。清扫孔41沿轴向贯穿清扫管45和卡盘4。

参照图5，卡盘4设有三个卡爪44，卡爪44用于夹持工件。三个卡爪44周向等间隔设置于定位面43。定位面43设有三个检测孔42。检测孔42以清扫孔41为中心沿周向等间隔分布。

参照图4，旋转接头7连接于连接盘3背离芯轴1的一端。且旋转接头7的两个出口分别连通至连接孔32和连接口33。

本申请实施例一种主轴机构的实施原理为：清扫孔41连通至过渡孔21，过渡孔21连通中空腔121，中空腔121连通连接孔32，中空腔121连接旋转孔后连通气缸或者液压缸。清扫孔41对工件进行除杂，以保证加工过程的加工精度。检测孔42连通过渡口22，过渡口22连通环口13，环口13连通连接口33，连接口33连通旋转口后连通气缸或者液压缸。卡盘4夹持工件后，当工件贴合卡盘4表面封堵检测孔42，检测孔42内部压力提升；若工件未贴合卡盘4表面与检测孔42之间存在间隙，则检测孔42漏气，导致检测孔42内部压力较小；通过仪器对检测孔42进行压力检测，从而检测卡盘4夹持后工件是否贴紧卡盘4。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种主轴，其特征在于：包括芯轴（1）和中心管（12），所述芯轴（1）同轴设有安装腔（11），且所述安装腔（11）沿轴向贯穿芯轴（1），所述中心管（12）同轴设于安装腔（11）内，所述中心管（12）同轴设有中空腔（121），所述中空腔（121）沿轴向贯穿中心管（12）；且所述中心管（12）外周和安装腔（11）内周之间存在间距以形成环口（13）。

2.根据权利要求1所述的一种主轴，其特征在于：还包括过渡接头（2），所述芯轴（1）的一端同轴设有卡槽（14），所述过渡接头（2）的一端同轴嵌至卡槽（14）内；所述过渡接头（2）同轴设有过渡孔（21），所述过渡孔（21）沿轴向贯穿过渡接头（2），所述中心管（12）的一端伸出芯轴（1），所述中心管（12）的一端同轴嵌至过渡孔（21）内，且所述中心管（12）的外周与过渡孔（21）的内周密封，所述过渡接头（2）设有过渡口（22），所述过渡口（22）贯穿过渡接头（2），所述过渡口（22）连通位于中心管（12）一端的环口（13）。

3.根据权利要求2所述的一种主轴，其特征在于：所述过渡接头（2）嵌至卡槽（14）的一端端面处同轴设有过渡环槽（23），所述过渡环槽（23）的大径不小于安装腔（11）的内径，所述过渡环槽（23）的小径等于中心管（12）的外径，所述过渡口（22）连通过渡环槽（23）。

4.根据权利要求1所述的一种主轴，其特征在于：还包括连接盘（3），所述连接盘（3）同轴设有套环（36），所述芯轴（1）的另一端同轴嵌至套环（36）内，且芯轴（1）的外周与套环（36）的内周之间密封，所述连接盘（3）设有连接孔（32），所述中心管（12）的另一端同轴嵌至连接孔（32）内，且所述中心管（12）的外周与连接孔（32）的内周密封，所述连接盘（3）设有连接口（33），所述连接口（33）连通位于中心管（12）另一端的环口（13）。

5.根据权利要求4所述的一种主轴，其特征在于：所述芯轴（1）的另一端同轴设有连接环槽（34），所述连接环槽（34）的大径不小于安装腔（11）的内径，所述连接口（33）连通连接环槽（34）。

6.根据权利要求5所述的一种主轴，其特征在于：所述芯轴（1）朝向连接盘（3）的一端同轴设有嵌槽（15），所述连接盘（3）一端同轴设有嵌块（31），所述嵌块（31）同轴嵌至嵌槽（15）内；所述嵌块（31）的外周与嵌槽（15）的内周之间存在间距，且所述嵌块（31）的轴向长度小于嵌槽（15）的槽深。

7.一种主轴机构，包括权利要求1-6任一权利要求所述的主轴，其特征在于：还包括卡盘（4），所述卡盘（4）连接于芯轴（1）的一端，所述卡盘（4）同轴设有清扫孔（41），且所述清扫孔（41）连通中空腔（121），所述卡盘（4）设有检测孔（42），所述检测孔（42）的一端连通环口（13），所述检测孔（42）的另一端贯穿卡盘（4）用于供工件贴合的表面。

8.根据权利要求7所述的一种主轴机构，其特征在于：还包括驱动源（5），所述驱动源（5）用于驱使芯轴（1）绕自身轴线转动。

9.根据权利要求7所述的一种主轴机构，其特征在于：还包括旋转接头（7），所述旋转接头（7）连接于芯轴（1）远离卡盘（4）的一端。

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