本發(fā)明涉及電主軸的輔助換刀機(jī)構(gòu)，尤其涉及一種用于電主軸的壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

在當(dāng)前空間狹小的小型5軸聯(lián)動(dòng)cnc機(jī)床中，需要體積小、大扭矩的電主軸，現(xiàn)有的電主軸請(qǐng)參照公開號(hào)為“cn106041131a”，名稱為“一種機(jī)械換刀永磁同步電主軸”的中國(guó)發(fā)明專利說明書，此類電主軸通常借助轉(zhuǎn)子內(nèi)的拉桿而實(shí)現(xiàn)輔助換刀，而拉桿的推拉過程通常要依靠相應(yīng)的工具或手動(dòng)操作，由于拉桿的主體部分在電主軸內(nèi)部，所以此種推拉方式不僅難于向拉桿施力，而且換刀過程繁瑣，進(jìn)而影響電主軸的整體性能，為電主軸的使用過程帶來不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種易于對(duì)拉桿施力、便于操作、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)的用于電主軸的壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種用于電主軸的壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述電主軸包括有鋼筒、設(shè)于鋼筒內(nèi)的轉(zhuǎn)子和穿設(shè)于轉(zhuǎn)子軸心處的拉桿，所述壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有呈中空狀的背蓋，所述背蓋設(shè)于鋼筒的端部，所述轉(zhuǎn)子的端部位于所述背蓋內(nèi)，所述背蓋內(nèi)設(shè)有活塞，所述活塞包括有水平部和豎直部，所述水平部的外側(cè)壁與所述背蓋的內(nèi)壁相密封，且所述水平部的上下兩側(cè)分別形成有密閉的第一腔室和密閉的第二腔室，所述豎直部的下端與拉桿的上端對(duì)齊，所述背蓋的外側(cè)設(shè)有連通于第一腔室的第一接口和連通于第二腔室的第二接口，所述第一接口用于向所述第一腔室內(nèi)加載油壓或氣壓，以令所述活塞推動(dòng)拉桿向下移動(dòng)，所述第二接口用于向所述第二腔室內(nèi)加載氣壓，以令所述活塞向上移動(dòng)。

優(yōu)選地，所述第一接口用于向所述第一腔室內(nèi)加載油壓。

優(yōu)選地，所述背蓋的內(nèi)壁形成有環(huán)繞于所述豎直部的凸緣，所述凸緣位于水平部的下方，且所述凸緣與所述豎直部的側(cè)壁密封。

優(yōu)選地，所述背蓋的頂部設(shè)有油缸蓋，所述油缸蓋的底部開設(shè)有滑道，所述水平部和豎直部相互交叉而令所述活塞呈“十”字形，所述豎直部的頂端插設(shè)于所述滑道內(nèi)，且所述豎直部能夠沿所述滑道上下滑動(dòng)。

優(yōu)選地，所述豎直部?jī)?nèi)開設(shè)有貫穿于其上下兩端的第一氣道，所述第一氣道的下端螺合有氣嘴螺釘，所述氣嘴螺釘內(nèi)穿設(shè)有氣嘴，所述氣嘴的頂部向外凸出而形成有擋塊，所述擋塊的頂部設(shè)有用于向所述氣嘴施加彈性推力的彈簧，藉由所述彈簧而將所述氣嘴的下端推至豎直部之外，所述氣嘴內(nèi)開設(shè)有第二氣道，所述第二氣道的第一開口位于氣嘴的底部，且該第二氣道的第一開口對(duì)準(zhǔn)拉桿中心處的拉桿氣道，所述第二氣道的第二開口靠近擋塊的下方，所述氣嘴上套設(shè)有膠圈，所述油缸蓋上開設(shè)有用于接入氣流的第三氣道，且所述第三氣道連通于所述滑道，當(dāng)所述活塞向上移動(dòng)時(shí)遠(yuǎn)離拉桿，藉由所述彈簧而向下推動(dòng)氣嘴，所述膠圈夾緊于所述擋塊與氣嘴螺釘之間并關(guān)閉所述第二氣道，當(dāng)所述活塞向下移動(dòng)且所述豎直部推動(dòng)拉桿時(shí)，拉桿的上端將所述氣嘴向上頂起并打開所述第二氣道，所述第三氣道內(nèi)的氣流依次經(jīng)由滑道、第一氣道和第二氣道向拉桿氣道內(nèi)吹送。

優(yōu)選地，所述擋塊下方的氣嘴上開設(shè)有狹槽，所述狹槽環(huán)繞于所述氣嘴，所述第二氣道的第二開口位于所述狹槽內(nèi)。

優(yōu)選地，所述氣嘴的上方且在所述第一氣道內(nèi)開設(shè)有第一臺(tái)階孔，所述第一臺(tái)階孔的上端開設(shè)有第二臺(tái)階孔，所述第一臺(tái)階孔的孔徑大于第二臺(tái)階孔，所述第二臺(tái)階孔的孔徑大于第一氣道，所述第二臺(tái)階孔的上端用于抵擋所述彈簧。

優(yōu)選地，所述背蓋的側(cè)壁開設(shè)有第一通道，所述第一通道連通于所述第一接口與第一腔室之間，所述背蓋的底部開設(shè)有第二通道，所述第二通道連通于所述第二接口與第二腔室之間。

優(yōu)選地，所述油缸蓋的內(nèi)側(cè)開設(shè)有避空槽，所述第一通道的開口處朝向所述避空槽。

優(yōu)選地，所述水平部與所述背蓋之間以及所述凸緣與所述豎直部之間均通過密封圈密封。

本發(fā)明公開的用于電主軸的壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，通過向第一腔室加載油壓或氣壓，可驅(qū)使活塞向下移動(dòng)，并向下推動(dòng)拉桿，此時(shí)拉桿可將刀柄向外推出以便于更換刀頭，再通過向第二腔室加載氣壓，可驅(qū)使活塞向上移動(dòng)，使得活塞遠(yuǎn)離拉桿，以便于拉桿復(fù)位。上述過程中，無需依靠相應(yīng)的工具或手工操作拉桿，通過對(duì)活塞的兩側(cè)擇一地施加壓力，有助于推動(dòng)拉桿以及為拉桿提供復(fù)位的空間，不僅便于操作，而且簡(jiǎn)化了換刀過程，此外，該壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)，其使用過程中的磨損率低，具有較長(zhǎng)的使用壽命，大大提高了電主軸的整體性能，有助于電主軸產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的剖視圖。

圖2為本發(fā)明壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)另一視角的剖視圖。

圖3為活塞與氣嘴組裝后的剖視圖。

圖4為活塞的剖視圖。

圖5為活塞的立體圖。

圖6為氣嘴的立體圖。

圖7為氣嘴螺釘?shù)牧Ⅲw圖。

圖8為油缸蓋的立體圖。

圖9為背蓋的立體圖。

圖10為電主軸的立體圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更加詳細(xì)的描述。

應(yīng)當(dāng)說明的是，本發(fā)明中所涉及的“上、下、左、右、前、后”等方位詞，僅用于更加清楚地描述部件之間的位置關(guān)系，并不用于限制本發(fā)明的安裝方向，因此，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上做出的方位變更，均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明公開了一種用于電主軸的壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，結(jié)合圖1至圖10所示，所述電主軸包括有鋼筒100、設(shè)于鋼筒100內(nèi)的轉(zhuǎn)子101和穿設(shè)于轉(zhuǎn)子101軸心處的拉桿102，所述壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括有呈中空狀的背蓋1，所述背蓋1設(shè)于鋼筒100的端部，所述轉(zhuǎn)子101的端部位于所述背蓋1內(nèi)，所述背蓋1內(nèi)設(shè)有活塞2，所述活塞2包括有水平部20和豎直部21，所述水平部20的外側(cè)壁與所述背蓋1的內(nèi)壁相密封，且所述水平部20的上下兩側(cè)分別形成有密閉的第一腔室10和密閉的第二腔室11，所述豎直部21的下端與拉桿102的上端對(duì)齊，所述背蓋1的外側(cè)設(shè)有連通于第一腔室10的第一接口13和連通于第二腔室11的第二接口14，所述第一接口13用于向所述第一腔室10內(nèi)加載油壓或氣壓，以令所述活塞2推動(dòng)拉桿102向下移動(dòng)，所述第二接口14用于向所述第二腔室11內(nèi)加載氣壓，以令所述活塞2向上移動(dòng)。

上述壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，通過向第一腔室10加載油壓或氣壓，可驅(qū)使活塞2向下移動(dòng)，并向下推動(dòng)拉桿102，此時(shí)拉桿102可將刀柄向外推出以便于更換刀頭，再通過向第二腔室11加載氣壓，可驅(qū)使活塞2向上移動(dòng)，使得活塞2遠(yuǎn)離拉桿102，以便于拉桿102復(fù)位。上述過程中，無需依靠相應(yīng)的工具或手工操作拉桿，通過對(duì)活塞2的兩側(cè)擇一地施加壓力，有助于推動(dòng)拉桿以及為拉桿提供復(fù)位的空間，不僅便于操作，而且簡(jiǎn)化了換刀過程，此外，該壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)，其使用過程中的磨損率低，具有較長(zhǎng)的使用壽命，大大提高了電主軸的整體性能，有助于電主軸產(chǎn)品的推廣應(yīng)用。

關(guān)于優(yōu)選的連接結(jié)構(gòu)，所述背蓋1可以蓋合于鋼筒100端部的后軸承座上，并且所述背蓋1與后軸承座固定連接。但是這僅是本發(fā)明一個(gè)較佳的實(shí)施例，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，倘若后軸承座與鋼筒100一體成型，或者后軸承直接卡設(shè)于鋼筒100內(nèi)，也可將背蓋1固定在鋼筒100的端部，而這些替代方案均應(yīng)當(dāng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

作為一種優(yōu)選方式，所述第一接口13用于向所述第一腔室10內(nèi)加載油壓。本實(shí)施例優(yōu)選采用液壓的方式對(duì)第一腔室10內(nèi)的活塞2加壓，該液壓方式的優(yōu)勢(shì)在于，液壓油不易被壓縮，有助于力的傳導(dǎo)。

本實(shí)施例中，所述背蓋1的內(nèi)壁形成有環(huán)繞于所述豎直部21的凸緣15，所述凸緣15位于水平部20的下方，且所述凸緣15與所述豎直部21的側(cè)壁密封。利用所述凸緣15而令水平部20的下方形成第二腔室11。

實(shí)際應(yīng)用中，請(qǐng)參照?qǐng)D2，所述背蓋1的頂部設(shè)有油缸蓋3，所述油缸蓋3的底部開設(shè)有滑道30，所述水平部20和豎直部21相互交叉而令所述活塞2呈“十”字形，所述豎直部21的頂端插設(shè)于所述滑道30內(nèi)，且所述豎直部21能夠沿所述滑道30上下滑動(dòng)。此外，所述豎直部21與所述滑道30通過密封圈密封。

進(jìn)一步地，結(jié)合圖1至圖7所示，所述豎直部21內(nèi)開設(shè)有貫穿于其上下兩端的第一氣道22，所述第一氣道22的下端螺合有氣嘴螺釘23，所述氣嘴螺釘23內(nèi)穿設(shè)有氣嘴24，所述氣嘴24的頂部向外凸出而形成有擋塊240，所述擋塊240的頂部設(shè)有用于向所述氣嘴24施加彈性推力的彈簧25，藉由所述彈簧25而將所述氣嘴24的下端推至豎直部21之外，所述氣嘴24內(nèi)開設(shè)有第二氣道241，所述第二氣道241的第一開口位于氣嘴24的底部，且該第二氣道241的第一開口對(duì)準(zhǔn)拉桿102中心處的拉桿氣道103，所述第二氣道241的第二開口靠近擋塊240的下方，所述氣嘴24上套設(shè)有膠圈26，所述油缸蓋3上開設(shè)有用于接入氣流的第三氣道31，且所述第三氣道31連通于所述滑道30，當(dāng)所述活塞2向上移動(dòng)時(shí)遠(yuǎn)離拉桿102，藉由所述彈簧25而向下推動(dòng)氣嘴24，所述膠圈26夾緊于所述擋塊240與氣嘴螺釘23之間并關(guān)閉所述第二氣道241，當(dāng)所述活塞2向下移動(dòng)且所述豎直部21推動(dòng)拉桿102時(shí)，拉桿102的上端將所述氣嘴24向上頂起并打開所述第二氣道241，所述第三氣道31內(nèi)的氣流依次經(jīng)由滑道30、第一氣道22和第二氣道241向拉桿氣道103內(nèi)吹送。

上述結(jié)構(gòu)中，所述滑道30的一個(gè)作用在于限制豎直部21的滑動(dòng)軌跡，其另一個(gè)作用在于向豎直部21的第一氣道22內(nèi)輸送氣流。此外，本實(shí)施例在第一氣道22的下端設(shè)置了氣嘴組件，在氣嘴組件的作用下實(shí)現(xiàn)了，當(dāng)活塞2下降時(shí)打開氣嘴24并將氣流引入拉桿氣道103，以便于借助拉桿氣道103的氣流而將刀柄處的刀頭吹出，當(dāng)活塞2上升時(shí)，利用彈簧25而關(guān)閉氣嘴24內(nèi)的第二氣道241，以停止對(duì)拉桿氣道103內(nèi)提供氣流，此時(shí)在刀柄處無氣流吹出，方便了向刀柄內(nèi)安裝刀頭。

作為氣嘴組件的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參照?qǐng)D6，所述擋塊240下方的氣嘴24上開設(shè)有狹槽242，所述狹槽242環(huán)繞于所述氣嘴24，所述第二氣道241的第二開口位于所述狹槽242內(nèi)。

關(guān)于氣嘴24的安裝方式，請(qǐng)參照?qǐng)D3和圖4，所述氣嘴24的上方且在所述第一氣道22內(nèi)開設(shè)有第一臺(tái)階孔220，所述第一臺(tái)階孔220的上端開設(shè)有第二臺(tái)階孔221，所述第一臺(tái)階孔220的孔徑大于第二臺(tái)階孔221，所述第二臺(tái)階孔221的孔徑大于第一氣道22，所述第二臺(tái)階孔221的上端用于抵擋所述彈簧25。

關(guān)于背蓋1的具體結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖9和圖10，所述背蓋1的側(cè)壁開設(shè)有第一通道16，所述第一通道16連通于所述第一接口13與第一腔室10之間，所述背蓋1的底部開設(shè)有第二通道17，所述第二通道17連通于所述第二接口14與第二腔室11之間。

本實(shí)施例中，請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖8，所述油缸蓋3的內(nèi)側(cè)開設(shè)有避空槽32，所述第一通道16的開口處朝向所述避空槽32。

作為一種優(yōu)選方式，所述水平部20與所述背蓋1之間以及所述凸緣15與所述豎直部21之間均通過密封圈密封。

本發(fā)明公開的用于電主軸的壓力換刀驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，將液壓驅(qū)動(dòng)部分設(shè)置于電主軸末端，有助于驅(qū)動(dòng)電主軸內(nèi)部的拉桿，同時(shí)減小了電主軸的體積，特別是在有限空間的5軸聯(lián)動(dòng)cnc應(yīng)用中非常有優(yōu)勢(shì)。

以上所述只是本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)所做的修改、等同替換或者改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。