本實(shí)用新型涉及電主軸自動(dòng)換刀領(lǐng)域,具體涉及一種電磁鐵松刀式自動(dòng)換刀電主軸。
背景技術(shù):
電主軸是將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)。這種主軸電動(dòng)機(jī)與機(jī)床主軸“合二為一”的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)形式,使主軸部件從機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)和整體結(jié)構(gòu)中相對(duì)獨(dú)立出來(lái),因此可做成“主軸單元”,俗稱“電主軸”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。
近些年數(shù)控機(jī)床技術(shù)有了高速的發(fā)展,能夠進(jìn)行自動(dòng)換刀,一次性實(shí)現(xiàn)多工序加工的數(shù)控加工中心對(duì)現(xiàn)代加工制造業(yè)的重要性愈加顯著,它能縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期,提高產(chǎn)品加工精度,非常適合柔性加工。工件在一次裝夾后,機(jī)床的控制系統(tǒng)能夠按照事先編制好的數(shù)控程序控制機(jī)床在不同工序間自動(dòng)選擇和交換刀具,變換主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度及其他輔助功能。做到一次裝夾完成工件上銑、鏜、鉆、攻絲等工序的加工,省去了工件的多次定位裝夾、工裝調(diào)整等其他的輔助工作時(shí)間。同時(shí)也省去了工件在工序之間工件的周轉(zhuǎn)等時(shí)間,大大降低加工成本,獲取最好的經(jīng)濟(jì)效益。所以為了能使工件在裝夾后能夠完成多道工序的加工,縮短加工過(guò)程輔助時(shí)間,減少重復(fù)定位誤差,提高工件的加工效益,現(xiàn)代加工中心必須配有高精密的自動(dòng)換刀裝置。
現(xiàn)有的自動(dòng)換刀電主軸在完成整個(gè)換刀過(guò)程中,驅(qū)動(dòng)裝置一般由常規(guī)的電機(jī)或液壓、氣液機(jī)構(gòu)組成,高級(jí)的驅(qū)動(dòng)裝置由伺服電機(jī)或是凸輪機(jī)構(gòu)組成。其中,氣動(dòng)換刀、液壓換刀需要附加氣缸或液壓缸,整個(gè)換刀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜且體積龐大,占用空間大,不適合大批量裝配小型數(shù)控機(jī)床,且結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計(jì)過(guò)程繁瑣,容易出錯(cuò),成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的主要目的為提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的電磁鐵松刀式自動(dòng)換刀電主軸。
本實(shí)用新型提出一種電磁鐵松刀式自動(dòng)換刀電主軸,包括軸承座與電機(jī),所述電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子,所述轉(zhuǎn)子為具有穿孔的空心結(jié)構(gòu),所述軸承座臨近所述轉(zhuǎn)子的外側(cè)設(shè)置,并固接所述定子,還包括:
拉桿,穿設(shè)于所述轉(zhuǎn)子的穿孔中,并使兩端穿出所述穿孔,所述拉桿的一端為刀具端;
彈性?shī)A頭,套設(shè)于所述拉桿的刀具端,且與所述轉(zhuǎn)子的穿孔內(nèi)壁錐面連接;
電磁組件,所述電磁組件包括主動(dòng)件與從動(dòng)件,所述從動(dòng)件固接于所述拉桿上,所述主動(dòng)件在所述拉桿兩端的方向上臨近所述從動(dòng)件設(shè)置;
回復(fù)組件,與所述從動(dòng)件接觸。
進(jìn)一步的,所述主動(dòng)件為電磁鐵,所述從動(dòng)件為銜鐵,所述銜鐵設(shè)于所述拉桿遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭的一端,所述電磁鐵設(shè)于所述銜鐵靠近彈性?shī)A頭的一側(cè)。
進(jìn)一步的,所述銜鐵為圓餅狀,銜鐵中部與所述拉桿遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭的一端螺紋連接,并與所述拉桿垂直,所述電磁鐵固接在所述軸承座上,且所述銜鐵與電磁鐵相對(duì)的面相互平行。
進(jìn)一步的,所述回復(fù)組件由若干碟簧組成,所述碟簧設(shè)于所述銜鐵靠近彈性?shī)A頭的一側(cè),并與所述銜鐵接觸。
進(jìn)一步的,所述回復(fù)組件由墊塊與若干碟簧構(gòu)成,所述碟簧與墊塊套設(shè)在所述拉桿上,且所述碟簧的一端固接在所述銜鐵上,所述碟簧的另一端固接在所述墊塊上,所述墊塊固接于所述轉(zhuǎn)子遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭的一端。
進(jìn)一步的,所述銜鐵上設(shè)有若干工藝孔。
進(jìn)一步的,所述定子套設(shè)在所述轉(zhuǎn)子的中部,并將所述轉(zhuǎn)子的兩端分設(shè)在所述定子的兩側(cè);
所述軸承座包括前軸承座與后軸承座,所述定子設(shè)置在所述前軸承座與后軸承座之間;
所述前軸承座設(shè)置在所述定子靠近所述彈性?shī)A頭的一側(cè);
所述后軸承座設(shè)置在所述定子遠(yuǎn)離所述彈性?shī)A頭的一側(cè);
所述前軸承座部分延伸與所述后軸承座連接。
進(jìn)一步的,還包括軸承,所述軸承包括前軸承與后軸承,所述前軸承設(shè)置在定子靠近所述彈性?shī)A頭的一側(cè),且套設(shè)在所述轉(zhuǎn)子上,并與所述轉(zhuǎn)子、前軸承座過(guò)盈配合;
所述后軸承設(shè)置定子遠(yuǎn)離所述彈性?shī)A頭的一側(cè),且套設(shè)在所述轉(zhuǎn)子上,并與所述轉(zhuǎn)子、后軸承座過(guò)盈配合;
所述后軸承座貼合套設(shè)在所述電磁鐵外側(cè),并固定所述電磁鐵。
進(jìn)一步的,所述彈性?shī)A頭與定子之間的拉桿部分還設(shè)置有十字螺母,所述十字螺母通過(guò)螺紋套設(shè)在所述拉桿上。
進(jìn)一步的,還包括防護(hù)殼,所述防護(hù)殼貼合設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子外側(cè),并固接在所述前軸承座上。
本實(shí)用新型的有益效果:使用電磁力代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氣壓或液壓驅(qū)動(dòng)力作為松刀力,只需要控制電磁鐵電路通斷即可,在不改變電磁鐵體積大小的情況下,通過(guò)改變電磁鐵通電電流或線圈匝數(shù)的多少控制電磁力的大小,適用性強(qiáng),并且不需要添加氣缸,液壓缸等附加設(shè)備,體積大大減小,節(jié)省空間,有效克服了現(xiàn)有氣動(dòng)換刀電主軸或液壓松刀式自動(dòng)換刀電主軸等傳統(tǒng)自動(dòng)換刀電主軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要添加附加設(shè)備、體積龐大等缺陷,能夠較好的應(yīng)用于小型數(shù)控加工中心,特別是桌面型迷你式數(shù)控加工中心。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例一種電磁鐵松刀式自動(dòng)換刀電主軸的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例一種電磁鐵松刀式自動(dòng)換刀電主軸在未更換刀具狀態(tài)下的剖示圖;
圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例一種電磁鐵松刀式自動(dòng)換刀電主軸在更換刀具狀態(tài)下的剖示圖;
圖4是本實(shí)用新型一實(shí)施例一種電磁鐵松刀式自動(dòng)換刀電主軸的銜鐵的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
需要說(shuō)明,本實(shí)用新型實(shí)施例中所有方向性指示(諸如上、下、左、右、前、后……)僅用于解釋在某一特定姿態(tài)(如附圖所示)下各部件之間的相對(duì)位置關(guān)系、運(yùn)動(dòng)情況等,如果該特定姿態(tài)發(fā)生改變時(shí),則該方向性指示也相應(yīng)地隨之改變。
另外,在本實(shí)用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外,各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合,但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ),當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在,也不在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
參照?qǐng)D1-4,本實(shí)用新型提出一種電磁鐵松刀式自動(dòng)換刀電主軸,包括軸承座與電機(jī),電機(jī)包括轉(zhuǎn)子5和定子10,轉(zhuǎn)子5為具有穿孔的空心結(jié)構(gòu),軸承座臨近轉(zhuǎn)子5的外側(cè)設(shè)置,并固接定子10,還包括拉桿9,穿設(shè)于轉(zhuǎn)子5的穿孔中,并使兩端穿出穿孔,拉桿9的一端為刀具端;彈性?shī)A頭6,套設(shè)于拉桿9的刀具端,且與轉(zhuǎn)子5的穿孔內(nèi)壁錐面連接;電磁組件,電磁組件包括主動(dòng)件與從動(dòng)件,從動(dòng)件固接于拉桿9上,主動(dòng)件在拉桿9兩端的方向上臨近從動(dòng)件設(shè)置;回復(fù)組件,與所述從動(dòng)件接觸。
本實(shí)用新型使用電磁力代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氣壓或液壓驅(qū)動(dòng)力作為松刀力,只需要控制電磁鐵15電路通斷即可,在不改變電磁鐵15體積大小的情況下,通過(guò)改變電磁鐵15通電電流或線圈匝數(shù)的多少控制電磁力的大小,適用性強(qiáng),并且不需要添加氣缸,液壓缸等附加設(shè)備,體積大大減小,節(jié)省空間,有效克服了現(xiàn)有氣動(dòng)換刀電主軸或液壓松刀式自動(dòng)換刀電主軸等傳統(tǒng)自動(dòng)換刀電主軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要添加附加設(shè)備、體積龐大等缺陷,且本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,方便操作,能夠較好的應(yīng)用于小型數(shù)控加工中心,特別是桌面型迷你式數(shù)控加工中心。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,軸承座用于直接或間接保護(hù)和固定支撐電主軸的其他部件,軸承座根據(jù)機(jī)床的種類和型號(hào),在不影響電主軸工作的情況下,可以設(shè)置成多種形狀,以配合機(jī)床加工。電機(jī)中,轉(zhuǎn)子5為具有穿孔的空心結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子5,拉桿9穿設(shè)在轉(zhuǎn)子5的穿孔中,即可以減少占用空間,拉桿9又能在轉(zhuǎn)子5的保護(hù)中不受損傷。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,拉桿9穿設(shè)于轉(zhuǎn)子5中,拉桿9兩端穿出轉(zhuǎn)子5的長(zhǎng)度可以根據(jù)電主軸的結(jié)構(gòu)自行設(shè)定,以配合電主軸能更好地工作,例如,刀具端可以穿出轉(zhuǎn)子5的長(zhǎng)度可以較短,甚至不穿出,拉桿9遠(yuǎn)離刀具端的一端穿出拉桿9的長(zhǎng)度可以較長(zhǎng),以配合電磁組件的安裝,可以理解,拉桿9的形狀也可以根據(jù)轉(zhuǎn)子5以及其他部件的結(jié)構(gòu),設(shè)置為與其他部件相互配合的形狀,不僅限于圓柱狀,或者部分圓柱狀。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,拉桿9的刀具端與轉(zhuǎn)子5之間通過(guò)彈性?shī)A頭6連接,彈性?shī)A頭6與轉(zhuǎn)子5穿孔錐面連接,且均與拉桿9、轉(zhuǎn)子5貼合接觸,轉(zhuǎn)子5貼合彈性?shī)A頭6的錐面是從轉(zhuǎn)子5的端部穿孔的孔口向內(nèi)逐漸縮小的錐面,彈性?shī)A頭6是為了在電主軸工作時(shí)夾緊刀具端,以便電主軸正常工作,在需要更換刀具時(shí),彈性?shī)A頭6放松對(duì)拉桿9的擠壓力,以便更換刀具,所以可以理解,在本實(shí)用新型的其他實(shí)施例中,轉(zhuǎn)子5與彈性?shī)A頭6的連接可以不是錐面連接,只需要保證電主軸在工作時(shí),轉(zhuǎn)子5配合彈性?shī)A頭6夾緊刀具端,在電主軸需要更換刀具時(shí),彈性?shī)A頭6可以通過(guò)變換與轉(zhuǎn)子5的接觸面積或者接觸方式以使彈性?shī)A頭6放松對(duì)拉桿的刀具端9的擠壓,彈性?shī)A頭6的形狀也不僅限于彈簧夾頭或者類似于彈簧夾頭的形狀,如上所述彈性?shī)A頭6只需符合上述作用都是本實(shí)用新型所要保護(hù)的范圍;彈性?shī)A頭6可以固定在拉桿9上,也可以通過(guò)螺紋連接或者其他連接裝設(shè)在拉桿9上,本實(shí)用新型的實(shí)施例中,通過(guò)電磁組件控制彈性?shī)A頭6對(duì)拉桿9的刀具端的擠壓力,但并不僅限于使用電磁組件,如上所述,只需控制電主軸在工作時(shí)與更換刀具時(shí)對(duì)刀具端的擠壓力即可,所以還可以使用其他壓縮、卡位等,以到達(dá)控制彈性?shī)A頭6擠壓力的效果的方法,都是本實(shí)用新型要保護(hù)的范圍,也就是說(shuō)為實(shí)現(xiàn)彈性?shī)A頭6上述目的方法或延伸出的方法,都是本實(shí)用新型保護(hù)的范圍,但本實(shí)用新型優(yōu)先采用電磁組件控制彈性?shī)A頭6擠壓力,因?yàn)殡姶沤M件易于控制,成本低廉,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。本實(shí)用新型的彈性?shī)A頭6還優(yōu)先使用彈簧夾頭,且彈簧夾頭與轉(zhuǎn)子5以錐面連接的方式,因?yàn)殄F面連接使彈簧夾頭與轉(zhuǎn)子5的接觸效果最好,且彈簧夾頭越往轉(zhuǎn)子5穿孔內(nèi)運(yùn)動(dòng),對(duì)拉桿9刀具端的擠壓力就越大,通過(guò)控制彈簧夾頭在轉(zhuǎn)子5穿孔端部的伸進(jìn)長(zhǎng)度,即可實(shí)現(xiàn)控制彈簧夾頭對(duì)刀具端的擠壓,并且錐面連接后,配合電磁組件,更易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,大大減少了很多不必要的操作過(guò)程。
在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,還包括電磁組件,電磁組件包括主動(dòng)件與從動(dòng)件,主動(dòng)件與從動(dòng)件相互配合,從動(dòng)件固接在拉桿9上,當(dāng)電主軸需要更換刀具時(shí),主動(dòng)件向從動(dòng)件提供動(dòng)力,或者從動(dòng)件主動(dòng)靠近主動(dòng)件,使從動(dòng)件帶動(dòng)拉桿9運(yùn)動(dòng),并將刀具端與彈性?shī)A頭6部分推出轉(zhuǎn)子5的穿孔,使電主軸實(shí)現(xiàn)松刀,可以理解,為了實(shí)現(xiàn)上述目的所延伸出的方法,都在本實(shí)用新型保護(hù)的范圍內(nèi),并不限于電磁材料,當(dāng)然,本實(shí)用新型優(yōu)先使用電磁材料,例如當(dāng)主動(dòng)件與從動(dòng)件都可以通電使其具有磁性時(shí),可通過(guò)同極性排斥的原理設(shè)定主動(dòng)件與從動(dòng)件,例如將主動(dòng)件設(shè)在從動(dòng)件遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的一側(cè),可以理解,當(dāng)主動(dòng)件或者從動(dòng)件中的一個(gè)可通電具有磁性時(shí),對(duì)應(yīng)設(shè)置合適的位置,使電主軸需要更換刀具時(shí),從動(dòng)件可在電磁力的作用下將刀具端及彈性?shī)A頭6部分推出轉(zhuǎn)子5的穿孔端部。電磁組件的設(shè)置的目的,是為了控制彈性?shī)A頭6對(duì)刀具端的擠壓力,所以電磁組件也可以以多種方式設(shè)置,以配合彈性?shī)A頭6對(duì)刀具端的擠壓,如上所述,彈性?shī)A頭6與轉(zhuǎn)子5通過(guò)錐面連接,通過(guò)控制彈性?shī)A頭6在轉(zhuǎn)子5端部的伸進(jìn)長(zhǎng)度,以實(shí)現(xiàn)控制彈性?shī)A頭6對(duì)刀具端的擠壓。由于彈性?shī)A頭6已經(jīng)設(shè)置在拉桿9刀具端上,所以電磁組件可以設(shè)置在拉桿9遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的部分,例如設(shè)置在拉桿9的另一端,或者彈性?shī)A頭6與與定子10之間的部分,或者拉桿9另一端與定子10之間的部分,本實(shí)用新型實(shí)施例優(yōu)先將電磁組件設(shè)置在拉桿9遠(yuǎn)離刀具端的另一端的外側(cè),并與拉桿9連接,以便電主軸易于控制和拆裝,電磁組件與拉桿9相連后,通過(guò)控制電磁組件的電路開(kāi)關(guān),就能控制彈性?shī)A頭6在轉(zhuǎn)子5穿孔伸進(jìn)量,在使用過(guò)程中,電磁組件通電后,將拉桿9推出轉(zhuǎn)子5的穿孔,由于彈性?shī)A頭6是裝設(shè)在拉桿9上的,所以彈性?shī)A頭6與拉桿9被一起推出轉(zhuǎn)子5的穿孔中,由此,實(shí)現(xiàn)了用電磁組件控制彈性?shī)A頭6伸進(jìn)轉(zhuǎn)子5穿孔的長(zhǎng)短??梢岳斫猓姶沤M件裝設(shè)在刀具端與定子10之間,或者裝設(shè)在拉桿9遠(yuǎn)離刀具端的另一端與定子10之間,作用也是控制彈性?shī)A頭6伸進(jìn)轉(zhuǎn)子5穿孔的長(zhǎng)短,但裝設(shè)在上述兩個(gè)位置時(shí),電主軸的結(jié)構(gòu)就會(huì)較為復(fù)雜,制作的工序也較為繁瑣,生產(chǎn)成本較高,拆裝更換零件也更加耗時(shí)耗力。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中,還包括回復(fù)組件,回復(fù)組件與從動(dòng)件接觸?;貜?fù)組件的作用是電磁組件將拉桿9以及彈性?shī)A頭6部分推出轉(zhuǎn)子5的穿孔,刀具端更換好刀具后,將彈性?shī)A頭6以及拉桿9回復(fù)到電磁組件將其推出之前的狀態(tài),并使拉桿9拉緊彈性?shī)A頭6,以防止彈性?shī)A頭在不需要更換刀具時(shí)松動(dòng),回復(fù)組件根據(jù)從動(dòng)件的位置可以設(shè)置拉桿9兩端之間。同樣的,回復(fù)組件的形式也可以有多種形式,本實(shí)用新型實(shí)施例中,通過(guò)控制回復(fù)組件就能將拉桿9以及彈性?shī)A頭6回復(fù)到電磁組件將其推出之前的狀態(tài),回復(fù)組件可以由單獨(dú)的控制裝置控制,即當(dāng)?shù)毒叨藢⒌毒吒鼡Q以后,通過(guò)單獨(dú)控制回復(fù)組件,間接控制拉桿9以及彈性?shī)A頭6,也可以選用與電磁組件相互配合后,就可以實(shí)現(xiàn)回復(fù)效果的回復(fù)組件,例如彈簧等,本實(shí)用新型實(shí)施例優(yōu)選采用回復(fù)組件與電磁組件相互配合的方式,以便節(jié)省制造成本。回復(fù)組件的形狀可以根據(jù)電主軸其他部件的形狀對(duì)應(yīng)設(shè)置,以便電主軸的達(dá)到最佳的狀態(tài)?;貜?fù)組件可以根據(jù)從動(dòng)件的位置設(shè)置在拉桿9兩端之間,只要能實(shí)現(xiàn)將拉桿9以及彈性?shī)A頭6回復(fù)到電磁組件將其推出之前的狀態(tài)并使拉桿在不需要更換刀具時(shí)拉緊彈性?shī)A頭即可,當(dāng)回復(fù)組件與從動(dòng)件相互配合時(shí),回復(fù)組件可以套設(shè)在拉桿9上,也可以臨近拉桿9設(shè)置,但要實(shí)現(xiàn)對(duì)拉桿9的控制,可直接或間接與拉桿9連接,本實(shí)用新型中所述的回復(fù)組件與拉桿9連接包括了直接連接與間接連接,本實(shí)用新型實(shí)施例優(yōu)先采用回復(fù)組件與拉桿間接連接的方式,當(dāng)回復(fù)組件與拉桿9間接連接時(shí),可以通過(guò)電磁組件間接與拉桿9連接。
進(jìn)一步的,回復(fù)組件包括若干碟簧16,碟簧16設(shè)于銜鐵17靠近彈性?shī)A頭6的一側(cè),并與銜鐵17接觸。碟簧16可以套設(shè)在拉桿9上,也可以不套設(shè)在拉桿9上,碟簧16的一端與銜鐵17接觸,或者直接固接在銜鐵17上,另一端與電主軸的其他部件接觸,或者固接,例如與軸承座或者定子10等,回復(fù)組件還可以包括其他部件,以使回復(fù)組件實(shí)現(xiàn)上述目的的效果最好。
本實(shí)用新型的電磁鐵15松刀式自動(dòng)換刀電主軸的實(shí)施例在用于加工工件過(guò)程中,轉(zhuǎn)子5轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),通過(guò)彈性?shī)A頭6帶動(dòng)拉桿9以及與拉桿9接觸的部件轉(zhuǎn)動(dòng),與拉桿9接觸的部分可以是電磁組件與拉桿9連接的部分,以及當(dāng)回復(fù)組件設(shè)置為與拉桿9直接連接時(shí),例如回復(fù)組件套設(shè)在拉桿9上時(shí)。當(dāng)電主軸需要換刀時(shí),電磁組件通電后,將拉桿9以及裝設(shè)在拉桿9上的彈性?shī)A頭6推出,拉桿9的刀具端換上刀具后回復(fù)組件將彈性?shī)A頭6以及拉桿9回復(fù)到電磁組件將其推出之前的狀態(tài),當(dāng)回復(fù)組件與電磁組件相互配合時(shí),回復(fù)組件通過(guò)推動(dòng)電磁組件與拉桿9連接的部分,間接地將彈性?shī)A頭6以及拉桿9回復(fù)到推出之前的狀態(tài)。
參照?qǐng)D2-3,在本實(shí)用新型一種電磁鐵15松刀式自動(dòng)換刀電主軸的實(shí)施例中,電磁組件包括電磁鐵15與銜鐵17,銜鐵17設(shè)于拉桿9遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的一端,電磁鐵15設(shè)于銜鐵17靠近彈性?shī)A頭6的一側(cè),并臨近所述銜鐵17。在本實(shí)用新型實(shí)施例中,電磁鐵15通電后,一般是最靠近銜鐵17的一面具有磁性,其他面都不設(shè)磁性,以防止電磁鐵15的磁性影響電主軸其他部件的正常工作。當(dāng)電主軸無(wú)需更換刀具時(shí),電磁鐵15與銜鐵17分開(kāi)但臨近設(shè)置,銜鐵17設(shè)置在拉桿9遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的一端,電磁鐵15設(shè)于銜鐵17靠近彈性?shī)A頭6的一側(cè),電磁鐵15可以固接在軸承座上,也可以固接在電機(jī)的定子10上,或者通過(guò)其他部件間接固定在軸承座或定子10上,當(dāng)電主軸需要更換刀具時(shí),電磁鐵15通電后,利用磁力將銜鐵17拉向電磁鐵15方向,由于銜鐵17連接在拉桿9遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的一端,而電磁鐵15設(shè)置在彈性?shī)A頭6與銜鐵17之間,所以當(dāng)電磁鐵15吸引銜鐵17時(shí),銜鐵17的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)拉桿9的運(yùn)動(dòng),并將拉桿9以及彈性?shī)A頭6部分推出轉(zhuǎn)子5的端部,以達(dá)到拉桿9刀具端松刀的效果,更換刀具后,由回復(fù)組件將將彈性?shī)A頭6以及拉桿9回復(fù)到電磁組件將其推出之前的狀態(tài),電磁鐵15的磁性可以通過(guò)改變電磁鐵15通電電流或線圈匝數(shù)的多少控制。并且在回復(fù)組件回復(fù)彈性?shī)A頭6以及拉桿9的狀態(tài)時(shí),可以通過(guò)控制電磁鐵15的電流緩慢地減小電磁鐵15的磁力,防止電磁鐵15突然失去磁力時(shí),回復(fù)組件的回復(fù)力過(guò)大而將電主軸的部件損壞。
進(jìn)一步的,銜鐵17為圓餅狀,銜鐵17中部與拉桿9遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的一端螺紋連接,并與所述拉桿9垂直,在使用過(guò)程中,銜鐵17與拉桿9連接,所以銜鐵17隨拉桿9轉(zhuǎn)動(dòng),優(yōu)選的,銜鐵17與拉桿9螺紋連接后,拉桿9遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的一端還設(shè)有第一鎖緊螺母18將銜鐵17壓緊,防止銜鐵17在轉(zhuǎn)動(dòng)中脫落。在電磁鐵15利用磁力吸附銜鐵17時(shí),圓餅狀的銜鐵17可以與電磁鐵15配合得更好,當(dāng)電磁鐵15與銜鐵17最接近的面不是相同或者相近大小時(shí),電磁鐵15可以選擇設(shè)置的位置就會(huì)更多一些,并且當(dāng)電磁鐵15通電后吸附銜鐵17時(shí),由于銜鐵17與拉桿9垂直,當(dāng)電磁鐵15的吸附力不與拉桿9在同一直線上時(shí),銜鐵17與拉桿9垂直可以減少電磁力對(duì)拉桿9的剪切作用。進(jìn)一步的銜鐵17上開(kāi)有若干工藝孔19,用來(lái)調(diào)節(jié)電主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)平衡。
進(jìn)一步的,電磁鐵15固接在軸承座上,且銜鐵17與電磁鐵15相鄰的面相互平行。軸承座是為了更好地支撐與保護(hù)電主軸的其他部件,所以將電磁鐵15固接在軸承座上是本實(shí)用新型較為優(yōu)選的方式,銜鐵17與電磁鐵15相鄰的面相互平行,優(yōu)先的,將電磁鐵15與銜鐵17相鄰的兩面設(shè)置大小相近或相同的面積,以使電磁鐵15與銜鐵17配合得最好,電磁鐵15與銜鐵17相鄰的面相互平行,且面積大小基本相等時(shí),電磁鐵15的吸附力與拉桿9基本在一條直線上,避免了電磁力對(duì)拉桿9的剪切作用,以及防止了拉桿9與轉(zhuǎn)子5的摩擦力過(guò)大,所以本實(shí)用新型優(yōu)選的將電磁鐵15套設(shè)在拉桿9的外側(cè),以配合圓餅狀的銜鐵17,使電磁組件的作用效果達(dá)到最好。
參照?qǐng)D2-3,在本實(shí)用新型另一實(shí)施例中,回復(fù)組件由墊塊14與若干碟簧16構(gòu)成,碟簧16與墊塊14套設(shè)在拉桿9上,且碟簧16的一端固接在銜鐵17上,碟簧16的另一端固接在墊塊14上,墊塊14固接于轉(zhuǎn)子5遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的一端。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,碟簧16可以由若干碟簧16構(gòu)成碟簧組,碟簧16的數(shù)量可以是十個(gè)、十六個(gè)或者其他,根據(jù)電主軸的尺寸確定數(shù)量,以使電主軸的工作狀態(tài)達(dá)到最好,在本實(shí)用新型中碟簧16兩端分別與銜鐵17、墊塊14接觸。優(yōu)先的,本實(shí)用新型中兩端分別固定在銜鐵17與墊塊14上,當(dāng)電主軸用于加工工件時(shí),銜鐵17、碟簧16與墊塊14一同隨著拉桿9轉(zhuǎn)動(dòng),以便與拉桿9接觸的各部分部件能同步運(yùn)轉(zhuǎn),并且,碟簧16兩端分別固定在銜鐵17與墊塊14上,當(dāng)對(duì)碟簧16進(jìn)行預(yù)壓后,碟簧16的一端壓住墊塊14后,另一端作用在從動(dòng)件上,進(jìn)而將彈性?shī)A頭6拉緊。墊塊14用來(lái)減少碟簧16的數(shù)量,或縮短碟簧16的長(zhǎng)度,從而減小松刀力,墊塊14固接在第二鎖緊螺母13上,第二鎖緊螺母13通過(guò)螺紋與轉(zhuǎn)子5的遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的一端連接,在本實(shí)用新型的實(shí)施例中,墊塊14的形狀設(shè)置成圓環(huán)狀,第二鎖緊螺母13與轉(zhuǎn)子5連接時(shí),墊塊14也套設(shè)在拉桿9上,故回復(fù)組件中的碟簧16與墊塊14設(shè)置在轉(zhuǎn)子5的遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的一端與銜鐵17之間的拉桿9上,可以理解,上述回復(fù)組件的設(shè)置方式只是本實(shí)用新型一種優(yōu)選的實(shí)施例,在其他實(shí)施例中,回復(fù)組件還可以設(shè)置成其他形狀和通過(guò)其他方式實(shí)現(xiàn),例如,當(dāng)回復(fù)組件由電磁組件充當(dāng)時(shí),電磁鐵15設(shè)置在銜鐵17的兩側(cè),通過(guò)控制銜鐵17兩側(cè)的電磁鐵15通電斷電,就可以控制拉桿9及彈性?shī)A頭6在轉(zhuǎn)子5端部的伸進(jìn)量。在其他實(shí)施例中,回復(fù)組件能將彈性?shī)A頭6以及拉桿9回復(fù)到電磁組件將其推出之前的狀態(tài)的形狀以及設(shè)置方式都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
參照?qǐng)D1-3,在本實(shí)用新型的另一較佳的實(shí)施例中,定子10套設(shè)在轉(zhuǎn)子5的中部,并將轉(zhuǎn)子5的兩端分設(shè)在定子10的兩側(cè);軸承座包括前軸承座1與后軸承座11,定子10設(shè)置在前軸承座1與后軸承座11之間,并將定子10固定;前軸承座1設(shè)置在定子10靠近彈性?shī)A頭6的一側(cè);后軸承座11設(shè)置在定子10遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的一側(cè);前軸承座1部分延伸與后軸承座11相接;還包括軸承,軸承包括前軸承7與后軸承12,前軸承7設(shè)置在定子10靠近彈性?shī)A頭6的一側(cè),且套設(shè)在轉(zhuǎn)子5上,并與轉(zhuǎn)子5、前軸承座1過(guò)盈配合;后軸承12設(shè)置定子10遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的一側(cè),且套設(shè)在轉(zhuǎn)子5上,并與轉(zhuǎn)子5、后軸承座11過(guò)盈配合。軸承座分設(shè)為前軸承座1與后軸承座11,易于拆裝,前軸承座1與后軸承座11將定子10固定在中間,并未將定子10包覆,使得定子10的散熱效果更好。前軸承7與后軸承12分設(shè)在定子10的兩側(cè),保證了轉(zhuǎn)子5能穩(wěn)定地進(jìn)行高速轉(zhuǎn)動(dòng),前軸承7分別與前軸承座1、轉(zhuǎn)子5過(guò)盈配合,后軸承12分別與后軸承座11、轉(zhuǎn)子5過(guò)盈配合,使得電主軸各部分的部件之間緊密結(jié)合形成一個(gè)整體。當(dāng)回復(fù)組件由碟簧16與墊塊14構(gòu)成時(shí),第二鎖緊螺母13螺紋連接在定子10遠(yuǎn)離彈性?shī)A頭6的一側(cè)的轉(zhuǎn)子5上,不僅可以將以碟簧16與墊塊14為部件的回復(fù)組件固定住,還可以將設(shè)置在第二鎖緊螺母13與定子10之間的后軸承12鎖緊在第二鎖緊螺母13與定子10之間,防止高速運(yùn)動(dòng)時(shí),后軸承12意外脫落,進(jìn)一步的,當(dāng)電磁組件由電磁鐵15與銜鐵17構(gòu)成時(shí),后軸承座11貼合套設(shè)在所述電磁鐵15外側(cè),并固定所述電磁鐵15。
進(jìn)一步的,當(dāng)電磁組件由電磁鐵15、銜鐵17組成,回復(fù)組件由碟簧16與墊塊14組成時(shí),在不需要更換刀具時(shí),電磁鐵15處于失電狀態(tài),對(duì)銜鐵無(wú)吸附力,銜鐵17與電磁鐵15之間存在一定間距,例如2mm間距或4mm間距等,拉桿9在碟簧16彈力作用下拉緊彈性?shī)A頭6,從而具夾緊刀具;需要更換刀具時(shí),電機(jī)的轉(zhuǎn)子5停轉(zhuǎn),電磁鐵15通電,銜鐵17在電磁鐵15吸附力作用下克服碟簧16彈力并壓縮碟簧16組,直到銜鐵17在電磁鐵15吸附力作用下接觸到電磁鐵15,碟簧16被壓縮一定長(zhǎng)度,例如2mm或4mm等,并將彈性?shī)A頭6與拉桿9推出電機(jī)的轉(zhuǎn)子5穿孔一定距離,例如2mm或4mm等,實(shí)現(xiàn)松刀過(guò)程,以便更換刀具。
進(jìn)一步的,彈性?shī)A頭6與定子10之間的拉桿9部分還設(shè)置有十字螺母8,十字螺母8通過(guò)螺紋套設(shè)在拉桿9上,十字螺母8的作用是在防止拉桿9松動(dòng)以及電主軸拆裝機(jī)時(shí)起到保護(hù)作用,防止拉桿9在碟簧16的彈力作用下飛出。該十字螺母8通過(guò)轉(zhuǎn)子5內(nèi)部的卡位結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述作用,可以理解,該十字螺母8裝設(shè)在其他拉桿9的其他位置時(shí),能實(shí)現(xiàn)上述作用的都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,當(dāng)然優(yōu)選的是易于拆裝的裝設(shè)方式。
進(jìn)一步的本實(shí)用新型實(shí)施例中還包括防護(hù)殼,防護(hù)殼貼合設(shè)置在電機(jī)轉(zhuǎn)子5外側(cè),并固接在所述前軸承座1上。防護(hù)殼包括內(nèi)防護(hù)殼3與外防護(hù)殼2,兩個(gè)防護(hù)殼不僅能雙重防塵,也可以為轉(zhuǎn)子5的設(shè)有彈性?shī)A頭6的一端增加支撐力,防止在多次使用后,轉(zhuǎn)子5的端部的穿孔變形。前軸承7在拉桿9方向的外側(cè),還設(shè)有第三鎖緊螺母4,大大減輕了前軸承7對(duì)防護(hù)蓋的擠壓。
本實(shí)施例在使用時(shí),通過(guò)電磁鐵15的吸附力吸附銜鐵17向彈性?shī)A頭6方向運(yùn)動(dòng),銜鐵17向定子10運(yùn)動(dòng)的情況下克服碟簧16的彈力壓縮碟簧16,從而推動(dòng)拉桿9向定子10方向移動(dòng),并將拉桿9刀具端及彈性?shī)A頭6推出轉(zhuǎn)子5的穿孔,本實(shí)施例中,彈性?shī)A頭6優(yōu)先地選用彈簧夾頭,所以在彈簧夾頭被推出轉(zhuǎn)子5穿孔后,彈簧夾頭簧瓣打開(kāi),實(shí)現(xiàn)松刀過(guò)程。在一具體實(shí)施例中,在電主軸未工作時(shí)或電主軸加工過(guò)程中,即電主軸不需要更換刀具時(shí),電磁鐵15處于失電狀態(tài),此時(shí),碟簧組的預(yù)壓縮量為2mm,銜鐵17與電磁鐵15之間有2mm的預(yù)留間隙,碟簧16可是由16個(gè)碟簧16構(gòu)成的碟簧16組,背靠背連接且套設(shè)在拉桿9上,拉桿9在碟簧組預(yù)壓2mm后產(chǎn)生的彈力作用下拉緊彈簧夾頭,從而在電主軸未處在換到狀態(tài)時(shí)夾緊刀具;當(dāng)電主軸需要更換刀具時(shí),電機(jī)停轉(zhuǎn),電磁鐵15通電,使電磁鐵15靠近銜鐵17的一面具有磁力,銜鐵17在電磁鐵15磁力的吸附作用下克服碟簧組的彈力并壓縮碟簧組,直到銜鐵17接觸到電磁鐵15,從而銜鐵17帶動(dòng)拉桿9向轉(zhuǎn)子5設(shè)有彈簧夾頭6的一端運(yùn)動(dòng),并將彈簧夾頭推出電機(jī)轉(zhuǎn)子5的穿孔2mm,實(shí)現(xiàn)松刀過(guò)程;主軸換上目標(biāo)刀具后,電磁鐵15斷電,使電磁鐵15無(wú)電磁吸附力,銜鐵17在碟簧16組彈力作用下回到被電磁鐵15吸附之前的位置,從而帶動(dòng)拉桿9及彈性?shī)A頭6回復(fù)帶被推出之前的位置,直到達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),從而完成整個(gè)換刀過(guò)程。
本實(shí)用新型使用電磁力代替?zhèn)鹘y(tǒng)的氣壓或液壓驅(qū)動(dòng)力作為松刀力,只需要控制電磁鐵15電路通斷即可,在不改變電磁鐵15體積大小的情況下,通過(guò)改變電磁鐵15通電電流或線圈匝數(shù)的多少控制電磁力的大小,適用性強(qiáng),并且不需要添加氣缸,液壓缸等附加設(shè)備,體積大大減小,節(jié)省空間,有效克服了現(xiàn)有氣動(dòng)換刀電主軸或液壓松刀式自動(dòng)換刀電主軸等傳統(tǒng)自動(dòng)換刀電主軸結(jié)構(gòu)復(fù)雜、需要添加附加設(shè)備、體積龐大等缺陷,能夠較好的應(yīng)用于小型數(shù)控加工中心,特別是桌面型迷你式數(shù)控加工中心。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍,凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換,或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域,均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。