一種機(jī)械換刀永磁同步電主軸的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其包括有鋼筒組件，鋼筒組件下方設(shè)有前軸承座組件，前軸承座組件的軸承室內(nèi)設(shè)有前軸承組件，前軸承座組件下方設(shè)有軸承壓板，鋼筒組件的內(nèi)腔設(shè)有定子組件，鋼筒組件上方設(shè)有后軸承座組件，后軸承座組件的軸承室內(nèi)設(shè)有預(yù)緊碟簧、調(diào)整墊片和后軸承組件，后軸承座組件上方設(shè)有端蓋，定子組件內(nèi)腔設(shè)有轉(zhuǎn)子組件，轉(zhuǎn)子組件的內(nèi)腔設(shè)有拉桿組件，拉桿組件的前端設(shè)有拉爪座組件，拉桿組件末端的內(nèi)腔設(shè)有氣嘴單向閥組件，轉(zhuǎn)子組件的前端設(shè)有刀柄，轉(zhuǎn)子組件的后端設(shè)有后軸承壓套，后軸承壓套的上方設(shè)有編碼器分度盤，編碼器分度盤的上方設(shè)有轉(zhuǎn)子螺母。本發(fā)明能夠提高機(jī)床的加工精度、減少損耗和節(jié)約成本。
【專利說明】
一種機(jī)械換刀永磁同步電主軸
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及用于機(jī)床設(shè)備的電主軸，尤其涉及一種機(jī)械換刀永磁同步電主軸。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，大多現(xiàn)有的CNC機(jī)床上的主軸都為純機(jī)械結(jié)構(gòu)直聯(lián)式主軸，受軸承DB組合的安裝方式影響，主軸旋轉(zhuǎn)軸芯發(fā)熱使前端熱伸長，軸向精度下降，且在高速加工鉆孔及加工螺紋時(shí)不能在角度、起動(dòng)、停止中精確控制，特別是在加工螺紋時(shí)，正反轉(zhuǎn)存在間隙螺牙容易損壞，達(dá)不到精度要求或斷刀；另外直聯(lián)式主軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，加減速慢，限制了經(jīng)常換刀加工的機(jī)床效率，從而限制了機(jī)床的推廣使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]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，提供一種機(jī)械換刀永磁同步電主軸，用以直接替換純機(jī)械結(jié)構(gòu)直聯(lián)式主軸，并能夠提高機(jī)床的加工精度、減少損耗和節(jié)約成本。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0005]—種機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其包括有鋼筒組件，所述鋼筒組件下方設(shè)有前軸承座組件，所述前軸承座組件的軸承室內(nèi)設(shè)有前軸承組件，所述前軸承座組件下方設(shè)有軸承壓板，所述軸承壓板下方設(shè)有防塵環(huán)組件，所述前軸承組件下方還設(shè)有防塵蓋，所述防塵蓋下方設(shè)有防水蓋，所述鋼筒組件的內(nèi)腔設(shè)有定子組件，所述鋼筒組件上方設(shè)有后軸承座組件，所述后軸承座組件的軸承室內(nèi)設(shè)有預(yù)緊碟簧、調(diào)整墊片和后軸承組件，所述后軸承座組件上方設(shè)有端蓋，所述端蓋上方設(shè)有活塞外套、推桿、推桿墊片、復(fù)位彈簧和氣嘴單向閥組件，所述定子組件內(nèi)腔設(shè)有轉(zhuǎn)子組件，所述轉(zhuǎn)子組件穿設(shè)于防塵環(huán)組件、軸承壓板、前軸承座組件、定子組件和后軸承座組件，所述轉(zhuǎn)子組件的內(nèi)腔設(shè)有拉桿組件，所述拉桿組件的前端設(shè)有拉爪座組件，所述拉桿組件末端的內(nèi)腔設(shè)有氣嘴單向閥組件，所述轉(zhuǎn)子組件的前端設(shè)有刀柄，所述轉(zhuǎn)子組件的后端設(shè)有后軸承壓套，所述后軸承壓套的上方設(shè)有編碼器分度盤，所述編碼器分度盤的上方設(shè)有轉(zhuǎn)子螺母。
[0006]優(yōu)選地，所述前軸承座組件包括有前軸承座和前軸承座外套，所述前軸承座上設(shè)有冷卻水路，所述冷卻水路的兩端分別設(shè)有第一O型密封膠圈，所述第一O型密封膠圈與前軸承座外套過盈配合且用于密封冷卻水路，所述前軸承座的裝配位包括短止口和法蘭結(jié)構(gòu)，所述前軸承座組件的內(nèi)腔用于裝配前軸承組件，所述軸承壓板設(shè)有密封圈，所述軸承壓板下方設(shè)有防塵環(huán)組件，所述防塵環(huán)組件設(shè)有壓縮空氣出氣口，所述前軸承下方設(shè)有防塵蓋，所述防塵蓋下方設(shè)有防水蓋。
[0007]優(yōu)選地，所述鋼筒組件包括有水套和鋼套，所述水套的側(cè)壁貫穿設(shè)有導(dǎo)流孔和導(dǎo)氣孔，所述水套的外側(cè)設(shè)有冷卻流道，所述冷卻流道的兩側(cè)設(shè)有用于裝配第二 O型密封膠圈的密封圈槽，所述水套中間位置的外側(cè)壁開設(shè)有螺絲孔，所述水套的兩端面分別設(shè)有用于裝配第二 O型密封膠圈的沉頭孔，所述水套的兩個(gè)端面之一為法蘭，所述鋼套與水套過盈裝配而組合成鋼筒組件。
[0008]優(yōu)選地，所述后軸承座組件包括有后軸承座、預(yù)緊碟簧、調(diào)整墊片、后軸承組件、第一O型密封圈和第二O型密封圈，所述后軸承座上設(shè)有穿線孔、冷卻流道、冷卻流道入口、壓縮空氣入口、冷卻流道出口、編碼器安裝鍵槽和軸承室，所述軸承室的內(nèi)壁設(shè)有膠圈槽，所述預(yù)緊碟簧的內(nèi)孔設(shè)有8個(gè)均勻分布分布的向外延伸槽，所述調(diào)整墊片設(shè)于預(yù)緊碟簧和后軸承組件之間。
[0009]優(yōu)選地，所述端蓋上設(shè)有電源出線孔、編碼器出線孔、復(fù)位彈簧裝配孔、耳朵槽、冷卻入口、壓縮空氣入口、冷卻出口、氣嘴單向閥組件、裝配孔、滑套槽、柱狀體和柱狀體中孔，所述柱狀體中孔貫穿于端蓋，所述端蓋上方裝配有活塞外套，所述活塞外套包括有耳形機(jī)構(gòu)、貫穿于活塞外套的中孔以及設(shè)于活塞外套端面且用于裝配密封圈的密封槽，所述耳形機(jī)構(gòu)的側(cè)面設(shè)有側(cè)孔，所述中孔與端蓋的柱狀體滑動(dòng)配合，所述滑套槽處裝配有滑套，所述柱狀體的端面設(shè)有推桿墊片，所述推桿墊片的中間為通孔，所述推桿裝配在活塞外套上，所述推桿為“T”形結(jié)構(gòu)，所述推桿上設(shè)有端面槽、限位端面、貫穿側(cè)孔、中心盲孔、滑套槽和端面通孔。
[0010]優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子組件由永磁體提供勵(lì)磁，所述轉(zhuǎn)子組件包括有轉(zhuǎn)子芯、設(shè)于轉(zhuǎn)子芯上的端板、轉(zhuǎn)子鐵芯和后端板，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)壁設(shè)有4個(gè)圓弧槽，兩個(gè)相鄰圓弧槽之間設(shè)有隔槽筋，所述圓弧槽上裝配有永磁體，所述永磁體的內(nèi)外壁均為圓弧，所述永磁體的厚度由中間向兩側(cè)逐漸減小，所述永磁體的外圓弧上過盈裝配有永磁體外保護(hù)套，所述外保護(hù)套上均勻分布有多個(gè)V型槽，所述永磁體的外圓弧上設(shè)有絕緣涂覆，所述轉(zhuǎn)子芯和轉(zhuǎn)子鐵芯過盈配合。
[0011 ]優(yōu)選地，所述永磁體的中間厚度與兩側(cè)厚度之比在2?3.6之間，所述永磁體的內(nèi)圓弧與轉(zhuǎn)子鐵芯的圓弧槽形狀相同，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的每個(gè)圓弧槽內(nèi)裝配一片或多片永磁體。
[0012]優(yōu)選地，所述拉桿組件包括有拉桿、設(shè)于拉桿上的碟簧、滑塊、固定塊和氣嘴單向閥組件，所述滑塊的內(nèi)孔外圓上設(shè)有第一開槽，所述第一開槽上設(shè)有滑塊套，所述滑塊將設(shè)于拉桿上的碟簧分成兩部分，所述拉桿的前端設(shè)有第一螺牙，其主體部分設(shè)有與固定塊相配合的第二螺牙，其末端設(shè)有第二開槽，第二開槽上裝配有拉桿套，所述拉桿中心設(shè)有貫穿于拉桿的中心孔，所述氣嘴單向閥組件固定于拉桿末端的第三螺牙。
[0013]優(yōu)選地，所述拉爪座組件包含有固定套、拉爪固定環(huán)、拉爪、彈簧和滑套，所述固定套上設(shè)有滑套槽、外螺牙和拉爪裝配槽，所述拉爪固定環(huán)的端面設(shè)有內(nèi)孔螺牙和均勻分布的凸鍵，所述拉爪的后端設(shè)有第四開槽。
[0014]優(yōu)選地，所述編碼器分度盤安裝于轉(zhuǎn)子組件的末端，所述編碼器分度盤的下方為后軸承壓套，其上方為轉(zhuǎn)子螺母，所述轉(zhuǎn)子螺母的端面貫穿設(shè)有10個(gè)均勻分布的螺牙孔，所述螺牙孔內(nèi)開設(shè)有螺牙。
[0015]本發(fā)明公開的機(jī)械換刀永磁同步電主軸中，其換刀方式延續(xù)使用與機(jī)械主軸相同的推力源，因此，直接可以將本發(fā)明電主軸替換現(xiàn)有機(jī)床所用的機(jī)械主軸，無需更改機(jī)床的其他結(jié)構(gòu)，同時(shí)，更換后的機(jī)床在加工效率、精度上均得以提升，此外，本發(fā)明還能夠減少損耗和節(jié)約成本。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明機(jī)械換刀永磁同步電主軸的側(cè)向剖視圖。
[0017]圖2為前軸承座組件的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖3為鋼筒組件的立體圖。
[0019]圖4為鋼筒組件的剖視圖。
[0020]圖5為后軸承座組件的端面結(jié)構(gòu)圖一。
[0021]圖6為圖5中沿B-B線的剖視圖。
[0022]圖7為后軸承座組件的端面結(jié)構(gòu)圖二。
[0023]圖8為圖7中沿C-C線的剖視圖。
[0024]圖9為預(yù)緊碟簧的結(jié)構(gòu)圖。
[0025]圖10為端蓋的立體圖。
[0026]圖11為端蓋部分的剖視圖。
[0027]圖12為活塞外套的立體圖。
[0028]圖13為推桿墊片的結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖14為推桿的結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖15為推桿的側(cè)向剖視圖。
[0031 ]圖16為轉(zhuǎn)子組件的分解圖。
[0032]圖17為轉(zhuǎn)子鐵芯的端部結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖18為永磁體的結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖19為拉桿組件的剖視圖。
[0035]圖20為拉桿的剖視圖。
[0036]圖21為拉爪座組件的立體圖。
[0037]圖22為拉爪座組件的剖視圖。
[0038]圖23為拉爪固定環(huán)的立體圖。
[0039]圖24為拉爪的結(jié)構(gòu)圖。
[0040]圖25為轉(zhuǎn)子組件末端的局部剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]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。
[0042]本發(fā)明公開了一種機(jī)械換刀永磁同步電主軸，結(jié)合圖1至圖4所示，其包括有鋼筒組件8，所述鋼筒組件8下方設(shè)有前軸承座組件6，所述前軸承座組件6的軸承室內(nèi)設(shè)有前軸承組件7，所述前軸承座組件7下方設(shè)有軸承壓板5，所述軸承壓板5下方設(shè)有防塵環(huán)組件4，所述前軸承組件7下方還設(shè)有防塵蓋2，所述防塵蓋2下方設(shè)有防水蓋3，所述鋼筒組件7的內(nèi)腔設(shè)有定子組件10，所述鋼筒組件8上方設(shè)有后軸承座組件15，所述后軸承座組件15的軸承室內(nèi)設(shè)有預(yù)緊碟簧14、調(diào)整墊片13和后軸承組件16，所述后軸承座組件15上方設(shè)有端蓋18，所述端蓋18上方設(shè)有活塞外套22、推桿26、推桿墊片25、復(fù)位彈簧27和氣嘴單向閥組件23，所述定子組件10內(nèi)腔設(shè)有轉(zhuǎn)子組件11，所述轉(zhuǎn)子組件11穿設(shè)于防塵環(huán)組件4、軸承壓板5、前軸承座組件6、定子組件10和后軸承座組件15，所述轉(zhuǎn)子組件11的內(nèi)腔設(shè)有拉桿組件12，所述拉桿組件12的前端設(shè)有拉爪座組件9，所述拉桿組件12末端的內(nèi)腔設(shè)有氣嘴單向閥組件21，所述轉(zhuǎn)子組件11的前端設(shè)有刀柄I，所述轉(zhuǎn)子組件11的后端設(shè)有后軸承壓套17，所述后軸承壓套17的上方設(shè)有編碼器分度盤19，所述編碼器分度盤19的上方設(shè)有轉(zhuǎn)子螺母20。
[0043]上述結(jié)構(gòu)的電主軸中，其換刀方式延續(xù)使用與機(jī)械主軸相同的推力源，直接可以將本發(fā)明替換現(xiàn)有的機(jī)床機(jī)械主軸，無需更改機(jī)床的其他結(jié)構(gòu)，同時(shí)，更換后的機(jī)床在加工效率、精度上均得以提升。
[0044]關(guān)于前軸承座組件6的具體結(jié)構(gòu)，結(jié)合圖1和圖2所示，所述前軸承座組件6包括有前軸承座6.1和前軸承座外套6.2，所述前軸承座6.1上設(shè)有冷卻水路，所述冷卻水路的兩端分別設(shè)有第一O型密封膠圈，所述第一O型密封膠圈與前軸承座外套6.2過盈配合且用于密封冷卻水路，所述前軸承座6.1的裝配位包括短止口和法蘭結(jié)構(gòu)，所述前軸承座組件6的內(nèi)腔用于裝配前軸承組件7，所述軸承壓板5設(shè)有密封圈，所述軸承壓板5下方設(shè)有防塵環(huán)組件4，所述防塵環(huán)組件4設(shè)有壓縮空氣出氣口，所述前軸承下方設(shè)有防塵蓋2，所述防塵蓋2下方設(shè)有防水蓋3。
[0045]作為一種優(yōu)選方式，請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖3和圖4，所述鋼筒組件8包括有水套8.1和鋼套8.2，所述水套8.1的側(cè)壁貫穿設(shè)有導(dǎo)流孔和導(dǎo)氣孔，所述水套8.1的外側(cè)設(shè)有冷卻流道，所述冷卻流道的兩側(cè)設(shè)有用于裝配第二O型密封膠圈的密封圈槽，所述水套8.1中間位置的外側(cè)壁開設(shè)有螺絲孔，所述水套8.1的兩端面分別設(shè)有用于裝配第二O型密封膠圈的沉頭孔，所述水套8.1的兩個(gè)端面之一為法蘭，所述鋼套8.2與水套8.1過盈裝配而組合成鋼筒組件8。
[0046]關(guān)于后軸承座組件15的具體結(jié)構(gòu)，結(jié)合圖1、圖5至圖9所示，所述后軸承座組件15包括有后軸承座15.1、預(yù)緊碟簧15.2、調(diào)整墊片15.3、后軸承組件15.4、第一O型密封圈15.5和第二O型密封圈15.6，所述后軸承座15.1上設(shè)有穿線孔15.11、冷卻流道15.12、冷卻流道入口 15.13、壓縮空氣入口 15.14、冷卻流道出口 15.15、編碼器安裝鍵槽15.16和軸承室15.19，所述軸承室15.19的內(nèi)壁設(shè)有膠圈槽15.18，所述預(yù)緊碟簧15.2的內(nèi)孔設(shè)有8個(gè)均勻分布分布的向外延伸槽15.21，所述調(diào)整墊片15.3設(shè)于預(yù)緊碟簧15.2和后軸承組件15.4之間。
[0047]本實(shí)施例中，結(jié)合圖1、圖10至圖15所示，所述端蓋18上設(shè)有電源出線孔18.1、編碼器出線孔18.2、復(fù)位彈簧27裝配孔18.3、耳朵槽18.4、冷卻入口 18.5、壓縮空氣入口 18.6、冷卻出口 18.7、氣嘴單向閥組件23、裝配孔18.8、滑套槽18.9、柱狀體18.90和柱狀體中孔18.91，所述柱狀體中孔18.91貫穿于端蓋18，所述端蓋18上方裝配有活塞外套22，所述活塞外套22包括有耳形機(jī)構(gòu)22.1、貫穿于活塞外套22的中孔22.2以及設(shè)于活塞外套22端面且用于裝配密封圈的密封槽22.3，所述耳形機(jī)構(gòu)22.1的側(cè)面設(shè)有側(cè)孔22.4，所述中孔22.2與端蓋18的柱狀體18.90滑動(dòng)配合，所述滑套槽18.9處裝配有滑套18.92，所述柱狀體18.90的端面設(shè)有推桿墊片25，所述推桿墊片25的中間為通孔25.1，所述推桿26裝配在活塞外套22上，所述推桿26為“T”形結(jié)構(gòu)，所述推桿26上設(shè)有端面槽26.1、限位端面26.2、貫穿側(cè)孔26.3、中心盲孔26.4、滑套槽26.5和端面通孔26.6。
[0048]其中，主軸換刀時(shí)中心出氣結(jié)構(gòu)接口位置在主軸后端，氣路結(jié)構(gòu)好，巧妙的利用推力源驅(qū)使推桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí)將氣嘴單向閥打開，使換刀時(shí)中心出氣，以清潔轉(zhuǎn)子錐度位和刀柄錐度位，進(jìn)而提高主軸抓刀精度。此外，主軸冷卻能力強(qiáng)，冷卻順序?yàn)橄壤鋮s前軸承座組件6內(nèi)的前軸承組件7，使轉(zhuǎn)子組件11前端熱伸長小，軸向精度好，軸承運(yùn)行溫升小，可有效提尚使用壽命。
[0049]上述結(jié)構(gòu)中，所述主軸機(jī)械換刀機(jī)構(gòu)由端蓋18、活塞外套22、推桿26、復(fù)位彈簧27、推桿墊片25組合按上述裝配組合而成，其原理為由機(jī)床Z軸向上位移提供推力源，推力源機(jī)構(gòu)件抵到推桿26或活塞外套22上的耳朵形22.1，使主軸推桿26向下位移抵到主軸拉桿組件12末端，推動(dòng)拉桿組件12和拉爪座組件9向下位移，拉爪座組件9上拉爪張開后拉爪座組件9中心面頂?shù)降侗鶬拉釘端面，從而卸下刀柄I，主軸抓刀過程為機(jī)床換刀機(jī)構(gòu)將刀送至主軸中心錐口，機(jī)床Z軸向下位移，同時(shí)推力源逐漸變?nèi)跚覚C(jī)構(gòu)件、主軸拉桿組件12、推桿26、活塞外套22向上移動(dòng)，拉爪座組件9上的拉爪收縮抓住刀柄I拉釘向上拉緊，最終刀柄I完全貼在主軸錐口后，拉桿組件12停止位移，端蓋18上的復(fù)位彈簧27將推桿26、活塞外套22向上頂，使推桿26端面離開拉桿組件12末端面完成換刀動(dòng)作。
[0050]關(guān)于轉(zhuǎn)子組件11的組成結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖16、圖17和圖18所示，所述轉(zhuǎn)子組件11由永磁體11.1提供勵(lì)磁，所述轉(zhuǎn)子組件11包括有轉(zhuǎn)子芯11.2、設(shè)于轉(zhuǎn)子芯11.2上的端板
11.3、轉(zhuǎn)子鐵芯11.4和后端板11.5，所述轉(zhuǎn)子鐵芯11.4的外側(cè)壁設(shè)有4個(gè)圓弧槽11.41,兩個(gè)相鄰圓弧槽11.41之間設(shè)有隔槽筋11.42，所述圓弧槽11.41上裝配有永磁體11.1，所述永磁體11.1的內(nèi)外壁均為圓弧，所述永磁體11.1的厚度由中間向兩側(cè)逐漸減小，所述永磁體11.1的外圓弧上過盈裝配有永磁體外保護(hù)套11.6，所述外保護(hù)套11.6上均勻分布有多個(gè)V型槽11.61，所述永磁體的外圓弧上設(shè)有絕緣涂覆，所述轉(zhuǎn)子芯11.2和轉(zhuǎn)子鐵芯11.4過盈配入口 ο
[0051 ]上述結(jié)構(gòu)中，主軸的轉(zhuǎn)子組件上永磁體外保護(hù)套外圓開V型槽，可減少主軸運(yùn)行時(shí)發(fā)熱，從而減少了轉(zhuǎn)子芯及整個(gè)主軸的發(fā)熱量，從而延長的主軸使用壽命，增加產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭力，便于生產(chǎn)和推廣。
[0052]進(jìn)一步地，所述永磁體11.1的中間厚度與兩側(cè)厚度之比在2?3.6之間，所述永磁體11.1的內(nèi)圓弧與轉(zhuǎn)子鐵芯11.4的圓弧槽11.41形狀相同，所述轉(zhuǎn)子鐵芯11.4的每個(gè)圓弧槽內(nèi)裝配一片或多片永磁體11.1。
[0053]上述結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)子組件的永磁體，其結(jié)構(gòu)為中間厚度較大，依次往兩側(cè)逐漸變薄的結(jié)構(gòu)，中間厚度與兩側(cè)厚度之比在2至3.6之間，電機(jī)的反應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為純正弦，無其他諧波電動(dòng)勢(shì)，有利于驅(qū)動(dòng)和定位，同時(shí)電機(jī)無齒槽轉(zhuǎn)矩，且扭矩平穩(wěn)無脈動(dòng)。
[0054]關(guān)于拉桿組件12的具體結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖19和圖20所示，所述拉桿組件12包括有拉桿12.1、設(shè)于拉桿12.1上的碟簧12.2、滑塊12.3、固定塊12.4和氣嘴單向閥組件21，所述滑塊12.3的內(nèi)孔外圓上設(shè)有第一開槽12.31，所述第一開槽12.31上設(shè)有滑塊套12.5，所述滑塊12.3將設(shè)于拉桿12.1上的碟簧12.2分成兩部分，所述拉桿12.1的前端設(shè)有第一螺牙12.11，其主體部分設(shè)有與固定塊相配合的第二螺牙12.12,其末端設(shè)有第二開槽12.13，第二開槽12.13上裝配有拉桿套12.6，所述拉桿12.1中心設(shè)有貫穿于拉桿12.1的中心孔12.15，所述氣嘴單向閥組件21固定于拉桿12.1末端的第三螺牙12.16。其中，拉桿組件末端裝配有氣嘴單向閥組件，使得主軸的防水性能更好。
[0055]關(guān)于拉爪座組件9的具體結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖21至圖24所示，所述拉爪座組件9包含有固定套9.1、拉爪固定環(huán)9.2、拉爪9.3、彈簧9.4和滑套9.5，所述固定套9.1上設(shè)有滑套槽9.11、外螺牙9.12和拉爪裝配槽9.13，所述拉爪固定環(huán)9.2的端面設(shè)有內(nèi)孔螺牙9.22和均勻分布的凸鍵9.21，所述拉爪9.3的后端設(shè)有第四開槽9.31。
[0056]其中，拉爪固定套上設(shè)有于凸鍵配合的凹槽，兩者配合使拉爪位置固定，同時(shí)主軸的動(dòng)平衡位置得以固定，主軸振動(dòng)值較好。
[0057]關(guān)于編碼器的安裝結(jié)構(gòu)，結(jié)合圖1和圖25所示，所述編碼器分度盤19安裝于轉(zhuǎn)子組件11的末端，所述編碼器分度盤19的下方為后軸承壓套17，其上方為轉(zhuǎn)子螺母20，所述轉(zhuǎn)子螺母20的端面貫穿設(shè)有10個(gè)均勻分布的螺牙孔20.1，所述螺牙孔20.1內(nèi)開設(shè)有螺牙20.2。
[0058]基于上述結(jié)構(gòu)，編碼器分度盤安裝在轉(zhuǎn)子芯上，其裝配方式為高精密間隙配合，通過裝在軸承固定螺母和轉(zhuǎn)子螺母之間，利用轉(zhuǎn)子螺母端面圓周上的螺絲孔固定編碼器分度盤，使編碼器分度盤在主軸快速啟動(dòng)、停止、運(yùn)行時(shí)無打滑且安裝便捷，可控制主軸精確位置進(jìn)給、停止，而反方向進(jìn)給無因聯(lián)接間隙造成位置誤差。
[0059]本發(fā)明公開的機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其實(shí)現(xiàn)了主軸扭矩大、速度階躍響應(yīng)快、脈動(dòng)轉(zhuǎn)矩小、扭矩和電流比例為常數(shù)、功率因數(shù)高、電機(jī)效率高、轉(zhuǎn)子無銅損耗、轉(zhuǎn)子與定子磁場(chǎng)同步，使得轉(zhuǎn)子無感應(yīng)電機(jī)需加大輸出力時(shí)銅損耗和鐵損耗增加，造成轉(zhuǎn)子溫度變化，制造對(duì)電機(jī)參數(shù)變化影響少，電機(jī)參數(shù)一致性好，便于高速電主軸間性能的差異，便于數(shù)控機(jī)床控制差異性，便于數(shù)控設(shè)備的推廣，主軸還可在制動(dòng)時(shí)將能量反饋回電網(wǎng)，節(jié)約能源。
[0060]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)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其特征在于，包括有鋼筒組件，所述鋼筒組件下方設(shè)有前軸承座組件，所述前軸承座組件的軸承室內(nèi)設(shè)有前軸承組件，所述前軸承座組件下方設(shè)有軸承壓板，所述軸承壓板下方設(shè)有防塵環(huán)組件，所述前軸承組件下方還設(shè)有防塵蓋，所述防塵蓋下方設(shè)有防水蓋，所述鋼筒組件的內(nèi)腔設(shè)有定子組件，所述鋼筒組件上方設(shè)有后軸承座組件，所述后軸承座組件的軸承室內(nèi)設(shè)有預(yù)緊碟簧、調(diào)整墊片和后軸承組件，所述后軸承座組件上方設(shè)有端蓋，所述端蓋上方設(shè)有活塞外套、推桿、推桿墊片、復(fù)位彈簧和氣嘴單向閥組件，所述定子組件內(nèi)腔設(shè)有轉(zhuǎn)子組件，所述轉(zhuǎn)子組件穿設(shè)于防塵環(huán)組件、軸承壓板、前軸承座組件、定子組件和后軸承座組件，所述轉(zhuǎn)子組件的內(nèi)腔設(shè)有拉桿組件，所述拉桿組件的前端設(shè)有拉爪座組件，所述拉桿組件末端的內(nèi)腔設(shè)有氣嘴單向閥組件，所述轉(zhuǎn)子組件的前端設(shè)有刀柄，所述轉(zhuǎn)子組件的后端設(shè)有后軸承壓套，所述后軸承壓套的上方設(shè)有編碼器分度盤，所述編碼器分度盤的上方設(shè)有轉(zhuǎn)子螺母。2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其特征在于，所述前軸承座組件包括有前軸承座和前軸承座外套，所述前軸承座上設(shè)有冷卻水路，所述冷卻水路的兩端分別設(shè)有第一O型密封膠圈，所述第一O型密封膠圈與前軸承座外套過盈配合且用于密封冷卻水路，所述前軸承座的裝配位包括短止口和法蘭結(jié)構(gòu)，所述前軸承座組件的內(nèi)腔用于裝配前軸承組件，所述軸承壓板設(shè)有密封圈，所述軸承壓板下方設(shè)有防塵環(huán)組件，所述防塵環(huán)組件設(shè)有壓縮空氣出氣口，所述前軸承下方設(shè)有防塵蓋，所述防塵蓋下方設(shè)有防水蓋。3.如權(quán)利要求2所述的機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其特征在于，所述鋼筒組件包括有水套和鋼套，所述水套的側(cè)壁貫穿設(shè)有導(dǎo)流孔和導(dǎo)氣孔，所述水套的外側(cè)設(shè)有冷卻流道，所述冷卻流道的兩側(cè)設(shè)有用于裝配第二 O型密封膠圈的密封圈槽，所述水套中間位置的外側(cè)壁開設(shè)有螺絲孔，所述水套的兩端面分別設(shè)有用于裝配第二 O型密封膠圈的沉頭孔，所述水套的兩個(gè)端面之一為法蘭，所述鋼套與水套過盈裝配而組合成鋼筒組件。4.如權(quán)利要求3所述的機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其特征在于，所述后軸承座組件包括有后軸承座、預(yù)緊碟簧、調(diào)整墊片、后軸承組件、第一O型密封圈和第二O型密封圈，所述后軸承座上設(shè)有穿線孔、冷卻流道、冷卻流道入口、壓縮空氣入口、冷卻流道出口、編碼器安裝鍵槽和軸承室，所述軸承室的內(nèi)壁設(shè)有膠圈槽，所述預(yù)緊碟簧的內(nèi)孔設(shè)有8個(gè)均勻分布向外延伸槽，所述調(diào)整墊片設(shè)于預(yù)緊碟簧和后軸承組件之間。5.如權(quán)利要求4所述的機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其特征在于，所述端蓋上設(shè)有電源出線孔、編碼器出線孔、復(fù)位彈簧裝配孔、耳朵槽、冷卻入口、壓縮空氣入口、冷卻出口、氣嘴單向閥組件、裝配孔、滑套槽和柱狀體，所述柱狀體中孔貫穿于端蓋，所述端蓋上方裝配有活塞外套，所述活塞外套包括有耳形機(jī)構(gòu)、貫穿于活塞外套的中孔以及設(shè)于活塞外套端面且用于裝配密封圈的密封槽，所述耳形機(jī)構(gòu)的側(cè)面設(shè)有側(cè)孔，所述中孔與端蓋的柱狀體滑動(dòng)配合，所述滑套槽處裝配有滑套，所述柱狀體的端面設(shè)有推桿墊片，所述推桿墊片的中間為通孔，所述推桿裝配在活塞外套上，所述推桿為“T”形結(jié)構(gòu)，所述推桿上設(shè)有端面槽、限位端面、貫穿側(cè)孔、中心盲孔、滑套槽和端面通孔。6.如權(quán)利要求5所述的機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子組件由永磁體提供勵(lì)磁，所述轉(zhuǎn)子組件包括有轉(zhuǎn)子芯、設(shè)于轉(zhuǎn)子芯上的前端板、轉(zhuǎn)子鐵芯和后端板，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外側(cè)壁設(shè)有4個(gè)圓弧槽，兩個(gè)相鄰圓弧槽之間設(shè)有隔槽筋，所述圓弧槽上裝配有永磁體，所述永磁體的內(nèi)外壁均為圓弧，所述永磁體的厚度由中間向兩側(cè)逐漸減小，所述永磁體的外圓弧上過盈裝配有外保護(hù)套，所述外保護(hù)套上均勻分布有多個(gè)V型槽，所述永磁體的外圓弧上設(shè)有絕緣涂覆，所述轉(zhuǎn)子芯和轉(zhuǎn)子鐵芯過盈配合。7.如權(quán)利要求6所述的機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其特征在于，所述永磁體的中間厚度與兩側(cè)厚度之比在2?3.6之間，所述永磁體的內(nèi)圓弧與轉(zhuǎn)子鐵芯的圓弧槽形狀相同，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的每個(gè)圓弧槽內(nèi)裝配有一片或多片永磁體。8.如權(quán)利要求7所述的機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其特征在于，所述拉桿組件包括有拉桿、設(shè)于拉桿上的碟簧、滑塊、固定塊和氣嘴單向閥組件，所述滑塊的內(nèi)孔外圓上設(shè)有第一開槽，所述第一開槽上設(shè)有滑塊套，所述滑塊將設(shè)于拉桿上的碟簧分成兩部分，所述拉桿的前端設(shè)有第一螺牙，其主體部分設(shè)有與固定塊相配合的第二螺牙，其末端設(shè)有第二開槽，第二開槽上裝配有拉桿套，所述拉桿中心設(shè)有貫穿于拉桿的中心孔，所述氣嘴單向閥組件固定連接于拉桿末端的第三螺牙。9.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其特征在于，所述拉爪座組件包含有固定套、拉爪固定環(huán)、拉爪、彈簧和滑套，所述固定套上設(shè)有滑套槽、外螺牙和拉爪裝配槽，所述拉爪固定環(huán)的端面設(shè)有內(nèi)孔螺牙和均勻分布的凸鍵，所述拉爪的后端設(shè)有第四開槽。10.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械換刀永磁同步電主軸，其特征在于，所述編碼器分度盤安裝于轉(zhuǎn)子組件的末端，所述編碼器分度盤的下方為后軸承壓套，其上方為轉(zhuǎn)子螺母，所述轉(zhuǎn)子螺母的端面貫穿設(shè)有10個(gè)均勻分布的螺牙孔，所述螺牙孔內(nèi)開設(shè)有螺牙。
【文檔編號(hào)】B23Q3/157GK106041131SQ201610651956
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年8月10日 公開號(hào)201610651956.7, CN 106041131 A, CN 106041131A, CN 201610651956, CN-A-106041131, CN106041131 A, CN106041131A, CN201610651956, CN201610651956.7
【發(fā)明人】楊丹群, 農(nóng)乃昌, 李存杰, 唐良偉
【申請(qǐng)人】深圳市愛貝科精密機(jī)械有限公司