專利名稱：剮齒機(jī)刀具電主軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域的一種電主軸，具體涉及一種剮齒機(jī)刀具電主軸。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的剮齒機(jī)刀具主軸為皮帶傳動，轉(zhuǎn)速低振動大、體積大，刀具裝卸不方便，不能實現(xiàn)自動控制，影響工作效率。由于剮齒機(jī)刀具電主軸工作時形成的粉塵量很大，而現(xiàn)有的剮齒機(jī)刀具主軸的密封結(jié)構(gòu)簡單，尤其是最易受損的主軸體前部的密封結(jié)構(gòu)不佳，造成主軸體過早受損，極大地影響其使用壽命。剮齒機(jī)刀具電主軸為價格高昂的加工機(jī)床精密部件， 其使用壽命長短是考慮生產(chǎn)成本一個重要因素。另外，現(xiàn)有剮齒機(jī)刀具主軸對工件的加持還存在夾持力度不易控制的問題，夾持力過大容易損傷工件，夾持力過小不能保證工件正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明對目前現(xiàn)有狀況的不足，提出一種剮齒機(jī)刀具電主軸。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案一種剮齒機(jī)刀具電主軸，其主軸體的前、后端分別通過前、后軸承組套裝于殼體內(nèi)，殼體的前、后端分別安裝有密封蓋，主軸體中部固定有轉(zhuǎn)子部分，殼體內(nèi)腔中部固定有定子部分，其中主軸體的前端內(nèi)部設(shè)置有用于安裝刀柄的卡緊機(jī)構(gòu)，殼體后端安裝有氣缸，殼體前端固定有前小蓋，主軸體前端螺紋連接有前螺母，該前小蓋內(nèi)緣與前螺母外緣之間設(shè)置有迷宮密封扣合結(jié)構(gòu)；前小蓋與前軸承組之間依次套裝有前密封蓋和前密封環(huán)，該前密封蓋與軸承外套及前軸承座內(nèi)壁接觸并密封，該前密封環(huán)與軸承內(nèi)套及主軸體接觸并密封，所述前密封蓋與前密封環(huán)之間設(shè)置有迷宮密封扣合結(jié)構(gòu)；在所述前小蓋和前螺母的外側(cè)固定有防塵蓋，該防塵蓋內(nèi)設(shè)置有徑向的氣壓通道，在殼體內(nèi)部、后大蓋內(nèi)部和氣缸連接體內(nèi)部設(shè)置有依次連通并密封的軸向進(jìn)氣孔，進(jìn)氣嘴設(shè)置在氣缸連接體的臺階面上，軸向進(jìn)氣孔與所述徑向氣壓通道末端連通，在防塵蓋內(nèi)形成內(nèi)壓力， 并從防塵蓋與主軸體之間的間隙出氣，阻止了粉塵進(jìn)入主軸內(nèi)，起到了很好的密封作用。。定子部分的外側(cè)設(shè)置有環(huán)形內(nèi)水套，定子部分固定在該環(huán)形內(nèi)水套的內(nèi)側(cè)壁上， 該環(huán)形內(nèi)水套的外側(cè)與外殼的接觸面上設(shè)置有環(huán)形并依次連通的水腔，構(gòu)成中部冷卻結(jié)構(gòu)；前軸承套固定在殼體內(nèi)側(cè)壁上，前軸承套與殼體內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置有環(huán)形的并依次連通的水腔，構(gòu)成前部冷卻結(jié)構(gòu)；殼體后側(cè)固定有后大蓋，后大蓋的后側(cè)固定有環(huán)形的氣缸連接體，在殼體內(nèi)部、后大蓋內(nèi)部和氣缸連接體內(nèi)部設(shè)置有依次連通并密封的軸向進(jìn)水孔和軸向出水孔，進(jìn)水嘴和出水嘴分別位于氣缸連接體的臺階面上，所述前部冷卻結(jié)構(gòu)和中部冷卻結(jié)構(gòu)依次與進(jìn)水孔和出水孔連通。前、后軸承組的相鄰軸承之間分別墊裝有環(huán)形隔墊，各環(huán)形隔墊分別包括環(huán)形內(nèi)隔墊和環(huán)形外隔墊，環(huán)形內(nèi)隔墊與相鄰兩軸承內(nèi)套對接在一起，環(huán)形外隔墊與相鄰兩軸承外套對接在一起。所述刀具卡緊機(jī)構(gòu)，是在主軸體的軸心設(shè)置有軸向通透的中空內(nèi)腔，該中空內(nèi)腔中套裝有拉爪、拉桿，拉桿外側(cè)套裝有碟簧，中空內(nèi)腔的前側(cè)設(shè)置有內(nèi)臺階面，推拉桿后端固定有與中空內(nèi)腔匹配的導(dǎo)向套，碟簧的一端頂壓在主軸體內(nèi)臺階端面上，另一端頂壓在該導(dǎo)向套端面上；氣缸連接體后端密封連接有獨立的氣缸，該氣缸的活塞桿與拉桿末端相對；拉桿另一端安裝有拉爪，該拉爪前端環(huán)形均布有卡爪，各卡爪內(nèi)側(cè)圍成收斂結(jié)構(gòu)，該拉爪與刀具后端連接的拉釘匹配卡固在一起；各卡爪外側(cè)設(shè)置有頂頭及凹槽，主軸體中空內(nèi)腔的內(nèi)壁上設(shè)置有環(huán)形槽，各卡爪被拉桿推動遷移后，能確保各頂頭自動被張開落入環(huán)形槽中以便刀具上的拉釘能被裝卸，從而實現(xiàn)了刀具的自動換刀。拉桿軸心上設(shè)置有通孔，氣缸上設(shè)置有中孔吹氣通道及氣嘴，該中孔吹氣通道的出氣口位于活塞桿末端中心，拉桿的通孔后部與該活塞桿中心的出氣口對接，前部連通于拉爪內(nèi)側(cè)，用于換刀時清潔內(nèi)錐孔。拉桿后側(cè)通過螺紋連接設(shè)置有拉桿螺母，該拉桿螺母后側(cè)固定防松套，拉桿螺母上設(shè)置有定位凸緣，同時在后大蓋內(nèi)側(cè)固定有定位支架，該定位支架上安裝有接近開關(guān)，該接近開關(guān)與定位凸緣形成定位觸發(fā)信號。后大蓋與氣缸連接體之間形成空腔，后大蓋的后側(cè)分別固定有后密封蓋及后螺母，該后密封蓋的端面上固定有編碼器讀頭，主軸體外側(cè)套裝固定有碼盤，碼盤上設(shè)置有定位標(biāo)示，編碼器讀頭與碼盤上的定位標(biāo)示形成旋轉(zhuǎn)定位信號。轉(zhuǎn)子部分前和/或后兩次主軸體上分別安裝有前和/或后平衡環(huán)，用于動平衡不平衡量的去重。本發(fā)明的有益積極效果
1、過去為皮帶傳動，轉(zhuǎn)速低、振動大、體積大，現(xiàn)在采取電主軸，體積小，振動小，電機(jī)為永磁同步電機(jī)，精度高，操控性好，密封效果好。2、前小蓋內(nèi)緣與前螺母外緣之間設(shè)置有迷宮密封扣合結(jié)構(gòu)，前防塵蓋內(nèi)設(shè)有氣密封，高壓吹氣，除塵，前密封蓋與前密封環(huán)之間設(shè)置有迷宮密封扣合結(jié)構(gòu)，密封效果好，確保主軸體及前軸承組不會因粉塵造成磨損，提高其使用壽命。3、采用前部和中部的冷卻結(jié)構(gòu)，能夠保證主軸體前部工作區(qū)域處于低溫狀態(tài)下工作，提高其強(qiáng)度和使用壽命，能夠保證前端軸承和中部電機(jī)線圈部分的有效冷卻，提高整個主軸的使用壽命。4、后端配有位置傳感器(碼盤及編碼器讀頭)，可實現(xiàn)準(zhǔn)停；并設(shè)有接近開關(guān)(即電感式傳感器)，可保證拉刀位置。5、采用獨立氣缸，便于安裝與維修。6、對主軸體中的自動送拉刀裝置進(jìn)行改進(jìn)，提高其夾持力度，確保夾持穩(wěn)定又不壓壞刀具。


圖1是本發(fā)明剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖之一； 圖3是圖2的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖之二； 圖4是圖1的右視結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號1為端面鍵，2為主軸體，3為防塵蓋，4為前小蓋，5為前螺母，6為前密封蓋，7為前密封環(huán)，8為前外隔墊，9為前內(nèi)隔墊，10為前軸承座，11為殼體，12為內(nèi)水套，13 為定子部分，14為轉(zhuǎn)子部分，15為平衡環(huán)，16為拉桿，17為調(diào)整墊，18為后大蓋，19為后擋油環(huán)，20為后外隔墊，21為后內(nèi)隔墊，22為后密封蓋，23為后螺母，24為圓光柵讀頭，25為碼盤，26為碼盤螺母，27為導(dǎo)向套，28為拉桿螺母，29為防松套，30為定位支架，31為缸體連接體，32為缸體A，33為銅套A，34為活塞A，35為缸體B，36為銅套B，37為活塞B，38為缸體后蓋，39為接近開關(guān)(電感式傳感器)，40為碟簧，41為刀柄，42為凸起的卡塊，43為卡件，44為擋緣，45為擋臺，46為定位槽，47為接觸開關(guān)，48為進(jìn)水嘴，49為出水嘴，50為傳感器引線口，51為氣封進(jìn)氣嘴，52為氣缸進(jìn)氣嘴，53為中孔吹氣嘴，54為氣缸出氣嘴，55為編碼器引線口，56為電機(jī)引線口。
具體實施例方式
參見圖1、圖2、圖3和圖4，該剮齒機(jī)刀具電主軸的主軸體2前、后端分別通過前、后軸承組套裝于殼體11內(nèi)，殼體11的前、后端分別安裝有密封蓋，即前小蓋4和后大蓋18。主軸體2中部固定有轉(zhuǎn)子部分14，殼體11內(nèi)腔中部固定有定子部分13，其中主軸體2的前端設(shè)置有用于安裝刀柄的卡緊機(jī)構(gòu)，殼體11后端固定有獨立的氣缸，該獨立氣缸包括缸體A 和缸體B，兩缸體首尾對接固定在一起，內(nèi)部前后活塞桿依次對接。轉(zhuǎn)子部分14的前、后兩端主軸體上分別安裝有前平衡環(huán)和后平衡環(huán)。剮齒機(jī)刀具電主軸的殼體11上設(shè)置有冷卻機(jī)構(gòu)。包括中部冷卻結(jié)構(gòu)和前部冷卻結(jié)構(gòu)，其中中部冷卻結(jié)構(gòu)為定子部分13的外側(cè)設(shè)置有環(huán)形內(nèi)水套12，定子部分13固定在該環(huán)形內(nèi)水套12的內(nèi)側(cè)壁上，該環(huán)形內(nèi)水套12的外側(cè)與外殼的接觸面上設(shè)置有環(huán)形并依次連通的水腔。其中前部冷卻結(jié)構(gòu)為前軸承套固定在殼體內(nèi)側(cè)壁上，前軸承套與殼體內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置有環(huán)形的并依次連通的水腔。殼體11后側(cè)固定有后大蓋18，后大蓋的后側(cè)固定有環(huán)形的氣缸連接體31，在殼體內(nèi)部、后大蓋內(nèi)部和氣缸連接體內(nèi)部設(shè)置有依次連通并密封的軸向進(jìn)水孔和軸向出水孔，進(jìn)水嘴和出水嘴分別位于氣缸連接體的臺階面上，所述前部冷卻結(jié)構(gòu)和中部冷卻結(jié)構(gòu)依次與進(jìn)水孔和出水孔連通。前、后軸承組的相鄰軸承之間分別墊裝有環(huán)形隔墊，各環(huán)形隔墊分別包括環(huán)形內(nèi)隔墊和環(huán)形外隔墊(即前內(nèi)隔墊9和前外隔墊8，后內(nèi)隔墊21和后外隔墊20)。內(nèi)隔墊與相鄰兩軸承內(nèi)套對接在一起，外隔墊與相鄰兩軸承外套對接在一起。殼體11前端固定有前小蓋4，主軸體2前端螺紋連接有前螺母5，該前小蓋4內(nèi)緣與前螺母5外緣之間設(shè)置有迷宮密封扣合結(jié)構(gòu)；前小蓋4與前軸承組之間依次套裝有前密封蓋6和前密封環(huán)7，該前密封蓋6與軸承外套及前軸承座內(nèi)壁接觸并密封，該前密封環(huán)7 與軸承內(nèi)套及主軸體接觸并密封，所述前密封蓋6與前密封環(huán)7之間設(shè)置有迷宮密封扣合結(jié)構(gòu)；在所述前小蓋4和前螺母5的外側(cè)固定有防塵蓋3，該防塵蓋3內(nèi)設(shè)置有徑向的氣壓通道，在殼體11內(nèi)部、后大蓋18內(nèi)部和氣缸連接體31內(nèi)部設(shè)置有依次連通并密封的軸向進(jìn)氣孔，進(jìn)氣嘴設(shè)置在氣缸連接體的臺階面上，軸向進(jìn)氣孔與所述徑向氣壓通道末端連通， 在防塵蓋內(nèi)形成內(nèi)壓力，并從防塵蓋與主軸體之間的間隙出氣，阻止了粉塵進(jìn)入主軸內(nèi)，起到了很好的氣密封作用。所述刀具卡緊機(jī)構(gòu)(即自動松拉刀機(jī)構(gòu))，是在主軸體的軸心設(shè)置有軸向通透的中空內(nèi)腔，該中空內(nèi)腔中套裝有拉桿16，拉桿后端外側(cè)套裝有碟簧40，中空內(nèi)腔的前側(cè)設(shè)置有內(nèi)臺階面，拉桿16后端固定有與中空內(nèi)腔匹配的導(dǎo)向套28，碟簧40的一端頂壓在該內(nèi)臺階端面上，另一端頂壓在該導(dǎo)向套端面上；氣缸連接體31后端密封連接有獨立的氣缸， 該氣缸的活塞桿與拉桿末端相對；拉桿16另一端安裝有拉爪43，該拉爪前端環(huán)形均布有卡爪，各卡爪內(nèi)側(cè)圍成收斂結(jié)構(gòu)，該拉爪與刀具后端的拉釘42匹配卡固在一起；拉爪外側(cè)設(shè)置有頂頭及凹槽，中空內(nèi)腔的內(nèi)壁上設(shè)置有環(huán)形槽，拉爪被拉桿推動遷移后，能確保各爪自動被張開落入環(huán)形槽中以便刀具的卡臺能被裝卸。拉桿16的軸心上設(shè)置有中心孔，所述氣缸上設(shè)置有中孔吹氣通道及氣嘴，該中空吹氣通道的出氣口位于活塞桿末端中心，所述拉桿的后部與該活塞桿中心的出氣口對接， 拉桿的中心孔前部連通于拉爪內(nèi)側(cè)，。拉桿16后側(cè)通過螺紋連接設(shè)置有拉桿螺母28，該拉桿螺母28后側(cè)固定有防松套 29，拉桿螺母上設(shè)置有定位凸緣，同時在后大蓋內(nèi)側(cè)固定有定位支架，該定位支架上安裝有接近開關(guān)47，該接近開關(guān)與拉桿螺母上的定位凸緣形成定位觸發(fā)信號。后大蓋18的后側(cè)分別固定有后密封蓋22及后螺母23，該后密封蓋的端面上固定有編碼器讀頭24，主軸體上套裝有碼盤25，碼盤25與讀頭24間隙配合并在碼盤25上設(shè)置有能夠標(biāo)示旋轉(zhuǎn)程度的定位信號。
權(quán)利要求
1.一種剮齒機(jī)刀具電主軸，其主軸體的前、后端分別通過前、后軸承組套裝于殼體內(nèi)， 殼體的前、后端分別安裝有密封蓋，主軸體中部固定有轉(zhuǎn)子部分，殼體內(nèi)腔中部固定有定子部分，其中主軸體的內(nèi)部設(shè)置有用于安裝刀柄的卡緊機(jī)構(gòu)，殼體后端固定有氣缸，其特征是殼體前端固定有前小蓋，主軸體前端螺紋連接有前螺母，該前小蓋內(nèi)緣與前螺母外緣之間設(shè)置有迷宮密封的扣合結(jié)構(gòu)；前小蓋與前軸承組之間依次套裝有前密封蓋和前密封環(huán)， 該前密封蓋與軸承外套及前軸承座內(nèi)壁接觸并密封，該前密封環(huán)與軸承內(nèi)套及主軸體接觸并密封，所述前密封蓋與前密封環(huán)之間設(shè)置有迷宮密封的扣合結(jié)構(gòu)；在所述前小蓋和前螺母的外側(cè)固定有防塵蓋，該防塵蓋內(nèi)設(shè)置有徑向的氣壓通道，在殼體內(nèi)部、后大蓋內(nèi)部和氣缸連接體內(nèi)部設(shè)置有依次連通并密封的軸向進(jìn)氣孔，進(jìn)氣嘴設(shè)置在氣缸連接體的臺階面上，軸向進(jìn)氣孔與所述徑向氣壓通道末端連通，在防塵蓋內(nèi)形成內(nèi)壓力，并從防塵蓋與主軸體之間的間隙出氣，阻止了粉塵進(jìn)入主軸內(nèi)，起到了很好的氣密封作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剮齒機(jī)刀具電主軸，其特征是定子部分的外側(cè)設(shè)置有環(huán)形內(nèi)水套，定子部分固定在該環(huán)形內(nèi)水套的內(nèi)側(cè)壁上，該環(huán)形內(nèi)水套的外側(cè)與外殼的接觸面上設(shè)置有環(huán)形并依次連通的水腔，構(gòu)成中部冷卻結(jié)構(gòu)；前軸承套固定在殼體內(nèi)側(cè)壁上，前軸承套與殼體內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置有環(huán)形的并依次連通的水腔，構(gòu)成前部冷卻結(jié)構(gòu)；殼體后側(cè)固定有后大蓋，后大蓋的后側(cè)固定有環(huán)形的氣缸連接體，在殼體內(nèi)部、后大蓋內(nèi)部和氣缸連接體內(nèi)部設(shè)置有依次連通并密封的軸向進(jìn)水孔和軸向出水孔，進(jìn)水嘴和出水嘴分別位于氣缸連接體的臺階面上，所述前部冷卻結(jié)構(gòu)和中部冷卻結(jié)構(gòu)依次與進(jìn)水孔和出水孔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剮齒機(jī)刀具電主軸，其特征是前、后軸承組的相鄰軸承之間分別墊裝有環(huán)形隔墊，各環(huán)形隔墊分別包括環(huán)形內(nèi)隔墊和環(huán)形外隔墊，環(huán)形內(nèi)隔墊與相鄰兩軸承內(nèi)套對接在一起，環(huán)形外隔墊與相鄰兩軸承外套對接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剮齒機(jī)刀具電主軸，其特征是所述卡緊機(jī)構(gòu)，是在主軸體的軸心設(shè)置有軸向通透的中空內(nèi)腔，該中空內(nèi)腔中套裝有拉桿，拉桿外側(cè)套裝有碟簧，中空內(nèi)腔的前側(cè)設(shè)置有內(nèi)臺階面，拉桿后端固定有與中空內(nèi)腔匹配的導(dǎo)向套，碟簧的一端頂壓在該內(nèi)臺階端面上，另一端頂壓在該導(dǎo)向套端面上；氣缸連接體后端密封連接有獨立的氣缸， 該氣缸的活塞桿與推拉桿末端相對；推拉桿另一端安裝有卡件，該卡件前端環(huán)形均布有卡爪，各卡爪內(nèi)側(cè)圍成收斂結(jié)構(gòu)，該收斂結(jié)構(gòu)與刀具后端凸起的卡臺匹配卡固在一起；各卡爪外側(cè)設(shè)置有頂頭及凹槽，中空內(nèi)腔的內(nèi)壁上設(shè)置有環(huán)形槽，各卡爪被推拉桿推動遷移后，能確保各頂頭自動被張起落入環(huán)形槽中以便刀具的卡臺能被卸下。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的剮齒機(jī)刀具電主軸，其特征是推拉桿軸心上設(shè)置有中心孔， 所述氣缸上設(shè)置有中孔吹氣通道及氣嘴，該中空吹氣通道的出氣口位于活塞桿末端中心， 所述拉桿的中心孔前部連通于卡爪內(nèi)側(cè)，后部與該活塞桿中心的出氣口對接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剮齒機(jī)刀具電主軸，其特征是推拉桿后側(cè)通過螺紋連接有拉緊螺母，該拉緊螺母后側(cè)固定放松套，拉緊螺母或放松套上設(shè)置有定位凸緣，同時在殼體內(nèi)側(cè)固定有定位支架，該定位支架上安裝有接近開關(guān)，該接近開關(guān)與定位凸緣形成定位觸發(fā)信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剮齒機(jī)刀具電主軸，其特征是后大蓋與油缸連接體之間形成空腔，后大蓋的后側(cè)分別固定有后密封蓋及后螺母，該后密封蓋的端面上固定有編碼器讀頭，主軸體外側(cè)套裝固定有碼盤，碼盤上設(shè)置有定位標(biāo)示，編碼器讀頭與碼盤上的定位標(biāo)示形成旋轉(zhuǎn)定位信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剮齒機(jī)刀具電主軸，其特征是轉(zhuǎn)子部分前和/或后兩次主軸體上分別安裝有前和/或后平衡環(huán)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種剮齒機(jī)刀具電主軸，包括主軸體，殼體，前后軸承組和前后端蓋，卡緊機(jī)構(gòu)和氣缸，殼體前端與主軸體前端設(shè)置前小蓋和前螺母；前小蓋與前軸承組之間依次套裝有前密封蓋和前密封環(huán)，前密封蓋與前密封環(huán)之間設(shè)置有迷宮扣合的密封結(jié)構(gòu)；防塵蓋內(nèi)設(shè)置有徑向的氣壓通道，在殼體內(nèi)部設(shè)置有軸向進(jìn)氣孔，該軸向進(jìn)氣孔與所述徑向氣壓通道末端連通，形成氣密封，高壓吹氣，除塵，密封效果好，提高其使用壽命。該發(fā)明改變了過去皮帶傳動轉(zhuǎn)速低、振動大、體積大的缺點，采取內(nèi)置電機(jī)，體積小，振動小，電機(jī)為永磁同步電機(jī)，精度高，操控性好。后端配有旋轉(zhuǎn)位置傳感器(編碼器讀頭和碼盤)，可實現(xiàn)準(zhǔn)停；設(shè)有電感傳感器(接近開關(guān))，保證拉刀位置；主軸體內(nèi)部設(shè)置有刀具卡緊機(jī)構(gòu)(即自動松拉刀機(jī)構(gòu))，配合主軸體后端的氣缸，可實現(xiàn)自動的松刀和拉刀，節(jié)省人工換刀時間，提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號B23B19/02GK102328100SQ20111027395
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月16日
發(fā)明者何強(qiáng), 張繼祝, 張靜娟, 李安玲, 李文清 申請人:安陽斯普機(jī)械有限公司