一种电主轴轴芯组件及电主轴的制作方法



1.本发明属于电主轴轴芯组件技术领域,具体涉及一种电主轴轴芯组件及电主轴。


背景技术:



2.现有制造业由智能产品、机械设备逐步替代人工、手工制造,其中包括现代数控机床、加工中心等产品正在被广泛使用;而电主轴产品作为加工中心产品的核心零部件,其加工精度、高稳定性、低颤动等方面是目前智能装备产品主要关注点。
3.现有电主轴产品中,主要通过轴芯中的拉刀组件来完成数控机床中对于不同加工方式的装刀和卸刀,而拉刀组件需要贯穿整个电主轴的轴芯,所以一般会将拉刀杆组件由主轴尺寸设计为细长型;但是通过对现有电主轴的振动与模态研究来看,细长型的拉刀组件会使其成为电主轴整机中第一阶模态共振点,其一阶弯曲模态频率(300hz左右)较低,对电主轴整机的噪声振动均存在一定影响,且该振动的影响会进一步影响电主轴头部刀具加工精度,使其在加工中易发生颤振,严重影响被加工工件质量;同时,由于拉刀组件细长的结构特点,使其整体挠性较大,电主轴在运转过程中会受不平衡量的影响则较大,进一步加剧电主轴加工的不稳定性,长期运行可能会严重影响电主轴加工寿命。
4.基于上述电主轴中存在的技术问题,尚未有相关的解决方案;因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。


技术实现要素:



5.本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处,提出一种电主轴轴芯组件及电主轴,旨在解决现有一种电主轴轴芯组件或电主轴在加工中易发生颤振、稳定性差的问题之一。
6.本发明提供一种电主轴轴芯组件,所述轴芯组件包括轴芯、拉杆组件以及驱动机构;轴芯内沿其轴向设有通腔;拉杆组件至少部分设置于通腔内,并能够沿轴芯的轴向伸缩移动;拉杆组件的一端连接有拉刀拉爪,拉杆组件的另一端与驱动机构抵接;驱动机构能够驱动拉杆组件沿轴芯的轴向移动,从而带动拉刀拉爪伸出轴芯的端面,进而实现卸刀;拉杆组件为分段式结构。
7.进一步地,拉杆组件上设有弹性复位机构;弹性复位机构能够在驱动机构与拉杆组件相互分离时,使拉杆组件带动拉刀拉爪回缩至轴芯内,从而实现拉刀。
8.进一步地,分段式结构包括拉杆和转接头,拉杆设置于通腔内;轴芯在其另一端设有轴芯后端盖,轴芯后端盖固定连接于通腔另一端的开口侧;转接头的一端穿过轴芯后端盖并伸入通腔内,从而与拉杆的一端抵接或连接;转接头的另一端与驱动机构抵接;转接头能够在轴芯后端盖上伸缩移动;驱动机构能通过驱动转接头来带动拉杆沿轴芯的轴向移动。
9.进一步地,通腔内位于转接头和拉杆之间设有高压油段,高压油段能够在通腔内往复移动;高压油段与轴芯之间为弹性连接,高压油段内密封设有高压油;转接头能够通过
驱动高压油段沿轴芯的轴向移动,从而带动拉杆移动。
10.进一步地,转接头伸出轴芯后端盖的一端设有拉刀螺母,转接头通过拉刀螺母与驱动机构相抵接;转接头伸出轴芯后端盖的一端设有弹性组件,弹性组件的一端连接于轴芯后端盖的外侧壁上,弹性组件的另一端连接于拉刀螺母上;当拉刀螺母与驱动机构相互分离时,弹性组件能够带动转接头向驱动机构一侧移动;当驱动机构驱动拉刀螺母向拉杆一端移动时,拉刀螺母压缩弹性组件。
11.进一步地,高压油段的一端设有第一密封垫,高压油段的另一端设有第二密封垫,高压油密封设置于第一密封垫和第二密封垫之间;第一密封垫与拉杆的一端部连接或抵接,第二密封垫与转接头的一端部连接或抵接。
12.进一步地,转接头伸出轴芯后端盖的一端设有拉刀螺母,转接头的一端通过拉刀螺母与驱动机构抵接,转接头的另一端与第二密封垫一侧连接;转接头位于通腔内的一端设有弹性组件,弹性组件的一端连接于轴芯后端盖的内侧壁上,弹性组件的另一端连接于第二密封垫上;当拉刀螺母与驱动机构相互分离时,弹性组件能够通过第二密封垫带动转接头向驱动机构一侧移动;当驱动机构驱动拉刀螺母向拉杆一端移动时,转接头推动第二密封垫拉伸弹性组件。
13.进一步地,分段式结构包括拉杆和拉刀转接杆,拉杆设置于通腔内;轴芯在其另一端设有轴芯后端盖,轴芯后端盖固定连接于通腔另一端的开口侧;拉刀转接杆的一端穿过轴芯后端盖并伸入通腔内,从而与拉杆的一端抵接;拉刀转接杆的另一端与驱动机构抵接;拉刀转接杆能够在轴芯后端盖上伸缩移动;驱动机构能通过驱动拉刀转接杆来带动拉杆沿轴芯的轴向移动。
14.进一步地,拉刀转接杆伸出轴芯后端盖的一端设有拉刀螺母,拉刀转接杆通过拉刀螺母与驱动机构抵接;拉刀转接杆位于通腔内的一段设有弹性组件,弹性组件的一端连接于轴芯后端盖的内侧壁上,弹性组件的另一端连接于拉刀转接杆上;当拉刀螺母与驱动机构相互分离时,弹性组件能够带动拉刀转接杆向驱动机构一侧移动。
15.进一步地,拉刀转接杆伸出轴芯后端盖的一端设有拉刀螺母,拉刀转接杆通过拉刀螺母与驱动机构相抵接;拉刀转接杆伸出轴芯后端盖的一端设有弹性组件,弹性组件的一端连接于轴芯后端盖的外侧壁上,弹性组件的另一端连接于拉刀螺母上;当拉刀螺母与驱动机构相互分离时,弹性组件能够带动拉刀转接杆向驱动机构一侧移动;当驱动机构驱动拉刀螺母向拉杆一端移动时,拉刀螺母压缩弹性组件。
16.进一步地,弹性复位机构包括碟簧,分段式结构包括拉杆,拉杆设置于通腔内;碟簧套设于拉杆上,并且碟簧的一端抵接于拉杆的一端,碟簧的另一端抵接于通腔的内壁上;碟簧在自然状态下能够驱动拉杆向驱动机构一侧移动,从而使拉刀拉爪回缩至轴芯内。
17.进一步地,轴芯组件包括轴套后端盖,轴套后端盖设置于轴芯位于驱动机构的一侧;驱动机构包括活塞和松拉刀油缸;松拉刀油缸密封设置于轴套后端盖上,并与松拉刀油缸形成有油腔;活塞的一端设置于油腔内,并将油腔密封分隔为第一油腔和第二油腔;活塞的另一端穿过轴套后端盖并与拉杆组件抵接;油腔中能够通过向第一油腔填充高压油,从而驱动活塞向拉杆组件一端移动,进而带动拉杆组件移动;油腔中能够通过向第二油腔填充高压油,从而驱动活塞背离于拉杆组件一端移动,进而使活塞与拉杆组件相互分离。
18.相应地,本发明还提供一种电主轴,包括电主轴轴芯组件,所述电主轴轴芯组件为
上述所述的电主轴轴芯组件。
19.相应地,结合上述方案,本发明还提供一种电主轴,包括电主轴轴芯组件,所述电主轴轴芯组件为上述所述的电主轴轴芯组件。
20.本发明提出的一种电主轴轴芯组件及电主轴,具有如下技术效果:
21.第一、拉杆组件通过分段式设计,仅使用拉杆部分的长度,提高拉杆刚度,增大拉杆模态频率,有效降低电主轴拉杆模态共振引起振动偏大的问题;
22.第二、拉杆组件通过分段式设计,缩短拉杆,减小拉杆的挠性,使其不易受不平衡量影响,即可减少头部刀具加工时发生颤振的影响因素,保证电主轴加工精度及可靠性;
23.第三、拉杆组件通过设计有高压油段,仅使高压油段与轴芯弹性连接,减小拉杆与轴芯的模态耦合影响;
24.第四、拉杆组件通过设计有高压油段,为轴芯系统组件提供较大的阻尼,使轴芯振动传递减弱,增加电主轴头部刀具的加工精度。
附图说明
25.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
26.以下将结合附图对本发明作进一步说明:
27.图1为本发明一种电主轴轴芯组件实施例一体示意图;
28.图2为本发明一种电主轴轴芯组件实施例二拉刀完成状态的剖视图;
29.图3为本发明一种电主轴轴芯组件实施例二卸刀完成状态的剖视图;
30.图4为本发明一种电主轴轴芯组件实施例三的剖视图;
31.图5为本发明一种电主轴轴芯组件实施例四的剖视图。
32.图中:1、轴芯;2、拉杆组件;201、拉杆组件后端面;3、碟簧;4、拉刀拉爪;5、高压油;6、弹性组件;7、轴芯后端盖;8、拉刀螺母;9、活塞;901、第一油腔;902、第二油腔;10、轴套后端盖;11、松拉刀油缸;12-1、第一密封垫;12-2、第二密封垫;13、转接头;14、拉刀转接杆;15、前端面。
具体实施方式
33.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
34.需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
35.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上,除非另有明确具体的限定。
36.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描
述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
37.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.如图1至图5所示,本发明提供一种电主轴轴芯组件,所述轴芯组件包括轴芯1、拉杆组件以及驱动机构;其中,轴芯1内沿其轴向设有通腔,从而能够容纳拉杆组件;具体地,拉杆组件至少部分设置于通腔内,并能够在通腔内沿轴芯1的轴向伸缩移动,从而实现拉刀和卸刀操作;进一步地,拉杆组件的一端连接有拉刀拉爪4,拉杆组件的另一端与驱动机构抵接;具体地,驱动机构能够驱动拉杆组件沿轴芯1的轴向移动,从而带动拉刀拉爪4伸出轴芯的端面,进而实现卸刀;进一步地,作为本技术的一个重要发明构思,该拉杆组件的结构设计为分段式结构,即该拉杆组件分隔为多个部件,各个部件依次串联形成所述拉杆组件,这样设计可以将细长的单一拉杆组件分隔为多段连接,由此可以有效提高拉杆组件在通腔内的一阶弯曲模态,从而降低对电主轴振动产生影响,提高电主轴拉刀头部刀具的加工精度;同时,拉杆组件为分段式结构,这样可以缩短拉杆,减小拉杆的挠性,使其不易受不平衡量影响,即可减少头部刀具加工时发生颤振的影响因素,保证电主轴加工精度及可靠性,延长电主轴的寿命。
39.优选地,结合上述方案,如图1至图5所示,作为本发明的一个设计构思,拉杆组件上设有弹性复位机构,该弹性复位机构同时可设置于通腔内,从而实现其复位的驱动功能;具体地,该弹性复位机构能够在驱动机构与拉杆组件相互分离时,使拉杆组件带动拉刀拉爪4回缩至轴芯1内(即回缩至通腔内),从而实现拉刀。
40.优选地,结合上述方案,如图1至图5所示,分段式结构包括拉杆2和转接头13,其中,拉杆2设置于通腔内,并可以直接或间接与转接头13进行连接,从而实现传动;进一步地,轴芯1在其另一端设有轴芯后端盖7,该轴芯后端盖7固定连接于通腔另一端的开口侧,并密封通腔另一端的开口;进一步地,转接头13的一端穿过轴芯后端盖7并伸入通腔内,从而与拉杆2的一端抵接或连接;转接头13的另一端与驱动机构抵接,并能够实现传动;进一步地,转接头13能够在轴芯后端盖7上伸缩移动,从而推动拉杆2移动;采用上述结构设计,使得驱动机构能通过驱动转接头13来带动拉杆2沿轴芯1的轴向移动,进而由拉杆2推动拉刀拉爪4伸出轴芯的端面,进而实现卸刀。
41.优选地,结合上述方案,作为本技术的一个实施例,如图2至图3所示,在轴芯1的通腔内位于转接头13和拉杆2之间设有高压油段,该高压油段内密封设有高压油5,并且该高压油段能够在通腔内往复移动,即为高压油段内的高压油能够在通腔内往复移动,从而实现传动;需要具体说的是:通过在转接头13和拉杆2之间设有高压油段,利用密封的高压油段来进行轴向推进及收拉拉杆2运动,该高压油段的设计能够提升拉杆组件的弯曲模态频率,减小拉杆组件的挠性,并且提供高阻尼,使轴芯部分阻尼更大,轴芯振动传递减弱,使电主轴轴系运行更加稳定可靠,从而保证头部刀具加工精度;进一步地,高压油段与轴芯1之间为弹性连接,由此减小拉杆与轴芯的模态耦合影响;进一步地,转接头13能够通过驱动高
压油段沿轴芯1的轴向移动,从而带动拉杆2移动。
42.优选地,结合上述方案,作为本技术的一个实施例,如图2至图3所示,转接头13伸出轴芯后端盖7的一端设有拉刀螺母8,使得该转接头13能够通过拉刀螺母8与驱动机构相抵接,采用上述拉刀螺母8与驱动机构的抵接方式传动,使得驱动机构只进行单一驱动拉杆组件移动进行卸刀,提高整个拉杆组件的弯曲模态频率,减小拉杆组件的挠性,增加拉杆组件的阻尼;进一步地,如图4所示,转接头13伸出轴芯后端盖7的一端设有弹性组件6,该弹性组件6的一端连接于轴芯后端盖7的外侧壁上,弹性组件6的另一端连接于拉刀螺母8上,从而实现缓冲及复位操作;具体地,当拉刀螺母8与驱动机构相互分离时,弹性组件6能够带动转接头13向驱动机构一侧移动,实现转接头13复位;当驱动机构驱动拉刀螺母8向拉杆2一端移动时,拉刀螺母8压缩弹性组件6,此时弹性组件6能够起到缓冲的作用,增加拉杆组件的阻尼。
43.优选地,结合上述方案,如图2至图3所示,在高压油段的一端设有第一密封垫12-1,在高压油段的另一端设有第二密封垫12-2;具体地,高压油5密封设置于第一密封垫12-1和第二密封垫12-2之间,第一密封垫12-1和第二密封垫12-2能够在通腔内往复移动;进一步地,第一密封垫12-1与拉杆2的一端部连接或抵接,且完全紧密连接;进一步地,第二密封垫12-2与转接头13的一端部连接或抵接,且完全紧密连接,均可实现传动;进一步地,第一密封垫12-1与拉杆2的一端部为一体结构;第二密封垫12-2与转接头13的一端部为一体结构;或者但第一密封垫12-1与拉杆2的一端部也可为接触不连接状态,此时需要通过碟簧和液压油段轴向力来约束第一密封垫12-1的位置;弹性组件6的主要作用是提供一定的阻尼作用,使第一密封垫12-1和第二密封垫12-2缓慢运动,高压油段的压力缓慢变化,避免碟簧驱动第一密封垫12-1瞬间运动,引起高压油段压力瞬间变化,或活塞驱动第二密封垫12-2瞬间运动,引起密封压力瞬间变化。
44.优选地,结合上述方案,如图2至图3所示,转接头13伸出轴芯后端盖7的一端设有拉刀螺母8,转接头13的一端通过拉刀螺母8与驱动机构抵接,转接头13的另一端与第二密封垫12-2一侧连接;进一步地,转接头13位于通腔内的一端设有弹性组件6,该弹性组件6的一端连接于轴芯后端盖7的内侧壁上,弹性组件6的另一端连接于第二密封垫12-2上;当拉刀螺母8与驱动机构相互分离时,弹性组件6能够通过第二密封垫12-2带动转接头13向驱动机构一侧移动,从而实现转接头13的复位;当驱动机构驱动拉刀螺母8向拉杆2一端移动时,转接头13推动第二密封垫12-2拉伸弹性组件6,即第二密封垫12-2带动弹性组件6撑开,此时弹性组件6能够起到缓冲的作用,增加拉杆组件的阻尼。
45.优选地,结合上述方案,如图5所示,本实施例中,分段式结构包括拉杆2和拉刀转接杆14,其中,拉杆2能够伸缩设置于通腔内;具体地,轴芯1在其另一端设有轴芯后端盖7,轴芯后端盖7固定连接于通腔另一端的开口侧,并密封通腔另一端的开口;具体地,拉刀转接杆14的一端穿过轴芯后端盖7并伸入通腔内,从而与拉杆2的一端抵接,这样可以在移动的过程中推动拉杆2带动拉刀拉爪4伸出轴芯的端面,进而实现卸刀;进一步地,拉刀转接杆14的另一端与驱动机构抵接;进一步地,拉刀转接杆14能够在轴芯后端盖7上伸缩移动;采用上述设计,使得驱动机构能通过驱动拉刀转接杆14来带动拉杆2沿轴芯1的轴向移动,从而带动拉刀拉爪4伸出轴芯的端面,进而实现卸刀。
46.优选地,结合上述方案,如图5所示,拉刀转接杆14伸出轴芯后端盖7的一端设有拉
刀螺母8,拉刀转接杆14通过拉刀螺母8与驱动机构抵接;拉刀转接杆14位于通腔内的一段设有弹性组件6,弹性组件6的一端连接于轴芯后端盖7的内侧壁上,弹性组件6的另一端连接于拉刀转接杆14上;当拉刀螺母8与驱动机构相互分离时,弹性组件6能够带动拉刀转接杆14向驱动机构一侧移动,从而实现拉刀转接杆14复位;并且在驱动机构驱动拉刀螺母8向拉杆2移动时,增加拉杆组件的阻尼;或者,在弹性复位机构驱动拉杆2带动拉刀拉爪4回缩至轴芯1内时起到缓冲的作用。
47.优选地,结合上述方案,如图5所示,且参考图4的工作原理,拉刀转接杆14伸出轴芯后端盖7的一端设有拉刀螺母8,并且拉刀转接杆14通过拉刀螺母8与驱动机构相抵接;拉刀转接杆14伸出轴芯后端盖7的一端设有弹性组件6,弹性组件6的一端连接于轴芯后端盖7的外侧壁上,弹性组件6的另一端连接于拉刀螺母8上;当拉刀螺母8与驱动机构相互分离时,弹性组件6能够带动拉刀转接杆14向驱动机构一侧移动,实现拉刀转接杆14的复位,同时可以起到缓冲拉杆2的作用;当驱动机构驱动拉刀螺母8向拉杆2一端移动时,拉刀螺母8压缩弹性组件6,起到增加拉杆阻尼的作用。
48.优选地,结合上述方案,如图5所示,分段式结构的拉杆组件可设计有拉刀转接杆14,拉刀转接杆14的前端面15与拉杆2的后端面在卸刀状态受压力相互接触,在拉刀状态两端面即分离为小间隙状态,不影响各段的模态频率与挠性;拉刀转接杆14的外形与轴向约束方式均不受限制,拉刀转接杆14与轴芯1之间为间隙配合,可设有部分阻尼约束,这样对轴芯1的模态影响较小。
49.优选地,结合上述方案,如图1至图5所示,弹性复位机构包括碟簧3,分段式结构包括拉杆2,该拉杆2能够伸缩设置于通腔内;具体地,碟簧3套设于拉杆2上,并且碟簧3的一端抵接于拉杆2的一端,碟簧3的另一端抵接于通腔的内壁上;具体地,碟簧3在自然状态下能够驱动拉杆2向驱动机构一侧移动,从而使拉刀拉爪4回缩至轴芯1内,实现拉刀;需要说明的是:在整个碟簧3驱动拉杆2向驱动机构一侧移动过程中,弹性组件6均可以起到缓冲的作用;进一步地,需要考虑增强拉杆组件的刚度,并能正常进行轴芯内的拉杆卸刀、拉刀过程,即将电主轴进行拉刀、卸刀过程表明各个拉杆组件部件的连接与约束关系;具体地为:中拉杆2受碟簧3可进行轴向运动与约束,高压油5与第一密封垫12-1、第二密封垫12-2形成高压油段,受弹性组件6与碟簧3的传递位移可进行轴向运动与约束。
50.优选地,结合上述方案,如图1至图5所示,轴芯组件包括轴套后端盖10,轴套后端盖10设置于轴芯1位于驱动机构的一侧;具体地,驱动机构包括活塞9和松拉刀油缸11;其中,松拉刀油缸11密封设置于轴套后端盖10上,并与松拉刀油缸11形成有油腔;进一步地,活塞9的一端设置于油腔内,并将油腔密封分隔为第一油腔901和第二油腔902;进一步地,活塞9的另一端穿过轴套后端盖10并与拉杆组件抵接,需要强调的是:由于拉杆组件整体上需要绕其水平轴线转动,因此拉杆组件与活塞9的另一端选为抵接;采用上述结构设计,在油腔中能够通过向第一油腔901填充高压油,从而驱动活塞9向拉杆组件一端移动,进而带动拉杆组件移动;进一步地,在油腔中能够通过向第二油腔902填充高压油,从而驱动活塞9背离于拉杆组件一端移动,进而使活塞9与拉杆组件相互分离;具体地,松拉刀油缸11内的液压油的体积是不变化的,第二密封垫12-2向左移动由于液压油的不可压缩性会同时推动第一密封垫12-1向左移动进而使拉杆向左移动,并压缩碟簧,拉刀拉爪4突出于轴芯1的端面,从而实现卸刀。
51.优选地,结合上述方案,如图2转变至图3所示,松拉刀油缸11向第一油腔901中充满高压油,将活塞9向拉刀拉爪4方向推进,活塞9前端接触拉刀螺母8,进一步推进使弹性组件6压缩,使高压油段进行轴向运动后,拉杆2同步轴向运动进一步压缩碟簧3即可使得拉刀拉爪4突出于轴芯1的端面,即可进行卸刀。
52.优选地,结合上述方案,如图3转变至图2所示,松拉刀油缸11通过油道向第二油腔902中充满高压油,将活塞9先轴后推进,使活塞9的前端与拉刀螺母8端面分离,弹性组件6无压力限制,即恢复正常形态使拉刀转接杆5轴向向后运动,故高压油段中的第二密封垫12-2同步轴向运动,第一密封垫12-1所受压力逐渐变小,碟簧3此时同样所受压力逐渐变小,恢复形态,使得拉杆2轴向推进第一密封垫12-1至高压油段5至无法压缩,即使拉杆2轴向向后运动,使拉刀拉爪4轴向向后收进与轴芯1内部,即完成拉刀。
53.相应地,结合上述方案,本发明还提供一种电主轴,包括电主轴轴芯组件,所述电主轴轴芯组件为上述所述的电主轴轴芯组件。
54.本发明提出的一种电主轴轴芯组件及电主轴,具有如下技术效果:
55.第一、拉杆组件通过分段式设计,仅使用拉杆部分的长度,提高拉杆刚度,增大拉杆模态频率,有效降低电主轴拉杆模态共振引起振动偏大的问题;
56.第二、拉杆组件通过分段式设计,缩短拉杆,减小拉杆的挠性,使其不易受不平衡量影响,即可减少头部刀具加工时发生颤振的影响因素,保证电主轴加工精度及可靠性;
57.第三、拉杆组件通过设计有高压油段,仅使高压油段与轴芯弹性连接,减小拉杆与轴芯的模态耦合影响;
58.第四、拉杆组件通过设计有高压油段,为轴芯系统组件提供较大的阻尼,使轴芯振动传递减弱,增加电主轴头部刀具的加工精度。
59.以上所述,仅为本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述所述技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰,均属于本技术方案的保护范围。

技术特征:


1.一种电主轴轴芯组件,其特征在于,所述轴芯组件包括轴芯(1)、拉杆组件以及驱动机构;所述轴芯(1)内沿其轴向设有通腔;所述拉杆组件至少部分设置于所述通腔内,并能够沿所述轴芯(1)的轴向伸缩移动;所述拉杆组件的一端连接有拉刀拉爪(4),所述拉杆组件的另一端与所述驱动机构抵接;所述驱动机构能够驱动所述拉杆组件沿所述轴芯(1)的轴向移动,从而带动所述拉刀拉爪(4)伸出所述轴芯的端面,进而实现卸刀;所述拉杆组件为分段式结构。2.根据权利要求1所述的电主轴轴芯组件,其特征在于,所述拉杆组件上设有弹性复位机构;所述弹性复位机构能够在所述驱动机构与所述拉杆组件相互分离时,使所述拉杆组件带动所述拉刀拉爪(4)回缩至所述轴芯(1)内,从而实现拉刀。3.根据权利要求1所述的电主轴轴芯组件,其特征在于,所述分段式结构包括拉杆(2)和转接头(13),所述拉杆(2)设置于所述通腔内;所述轴芯(1)在其另一端设有轴芯后端盖(7),所述轴芯后端盖(7)固定连接于所述通腔另一端的开口侧;所述转接头(13)的一端穿过所述轴芯后端盖(7)并伸入所述通腔内,从而与所述拉杆(2)的一端抵接或连接;所述转接头(13)的另一端与所述驱动机构抵接;所述转接头(13)能够在所述轴芯后端盖(7)上伸缩移动;所述驱动机构能通过驱动所述转接头(13)来带动所述拉杆(2)沿所述轴芯(1)的轴向移动。4.根据权利要求3所述的电主轴轴芯组件,其特征在于,所述通腔内位于所述转接头(13)和所述拉杆(2)之间设有高压油段,所述高压油段能够在所述通腔内往复移动;所述高压油段与所述轴芯(1)之间为弹性连接,所述高压油段内密封设有高压油(5);所述转接头(13)能够通过驱动所述高压油段沿所述轴芯(1)的轴向移动,从而带动所述拉杆(2)移动。5.根据权利要求3所述的电主轴轴芯组件,其特征在于,所述转接头(13)伸出所述轴芯后端盖(7)的一端设有拉刀螺母(8),所述转接头(13)通过所述拉刀螺母(8)与所述驱动机构相抵接;所述转接头(13)伸出所述轴芯后端盖(7)的一端设有弹性组件(6),所述弹性组件(6)的一端连接于所述轴芯后端盖(7)的外侧壁上,所述弹性组件(6)的另一端连接于所述拉刀螺母(8)上;当所述拉刀螺母(8)与所述驱动机构相互分离时,所述弹性组件(6)能够带动所述转接头(13)向所述驱动机构一侧移动;当所述驱动机构驱动所述拉刀螺母(8)向所述拉杆(2)一端移动时,所述拉刀螺母(8)压缩所述弹性组件(6)。6.根据权利要求4所述的电主轴轴芯组件,其特征在于,所述高压油段的一端设有第一密封垫(12-1),所述高压油段的另一端设有第二密封垫(12-2),所述高压油(5)密封设置于所述第一密封垫(12-1)和所述第二密封垫(12-2)之间;所述第一密封垫(12-1)与所述拉杆(2)的一端部连接或抵接,所述第二密封垫(12-2)与所述转接头(13)的一端部连接或抵接。7.根据权利要求6所述的电主轴轴芯组件,其特征在于,所述转接头(13)伸出所述轴芯后端盖(7)的一端设有拉刀螺母(8),所述转接头(13)的一端通过所述拉刀螺母(8)与所述驱动机构抵接,所述转接头(13)的另一端与所述第二密封垫(12-2)一侧连接;所述转接头(13)位于所述通腔内的一端设有弹性组件(6),所述弹性组件(6)的一端连接于所述轴芯后端盖(7)的内侧壁上,所述弹性组件(6)的另一端连接于所述第二密封垫(12-2)上;当所述拉刀螺母(8)与所述驱动机构相互分离时,所述弹性组件(6)能够通过所述第二密封垫(12-2)带动所述转接头(13)向所述驱动机构一侧移动;当所述驱动机构驱动所述拉刀螺母(8)向所述拉杆(2)一端移动时,所述转接头(13)推动所述第二密封垫(12-2)拉伸所述弹性组
件(6)。8.根据权利要求1所述的电主轴轴芯组件,其特征在于,所述分段式结构包括拉杆(2)和拉刀转接杆(14),所述拉杆(2)设置于所述通腔内;所述轴芯(1)在其另一端设有轴芯后端盖(7),所述轴芯后端盖(7)固定连接于所述通腔另一端的开口侧;所述拉刀转接杆(14)的一端穿过所述轴芯后端盖(7)并伸入所述通腔内,从而与所述拉杆(2)的一端抵接;所述拉刀转接杆(14)的另一端与所述驱动机构抵接;所述拉刀转接杆(14)能够在所述轴芯后端盖(7)上伸缩移动;所述驱动机构能通过驱动所述拉刀转接杆(14)来带动所述拉杆(2)沿所述轴芯(1)的轴向移动。9.根据权利要求8所述的电主轴轴芯组件,其特征在于,所述拉刀转接杆(14)伸出所述轴芯后端盖(7)的一端设有拉刀螺母(8),所述拉刀转接杆(14)通过所述拉刀螺母(8)与所述驱动机构抵接;所述拉刀转接杆(14)位于所述通腔内的一段设有弹性组件(6),所述弹性组件(6)的一端连接于所述轴芯后端盖(7)的内侧壁上,所述弹性组件(6)的另一端连接于所述拉刀转接杆(14)上;当所述拉刀螺母(8)与所述驱动机构相互分离时,所述弹性组件(6)能够带动所述拉刀转接杆(14)向所述驱动机构一侧移动。10.根据权利要求8所述的电主轴轴芯组件,其特征在于,所述拉刀转接杆(14)伸出所述轴芯后端盖(7)的一端设有拉刀螺母(8),所述拉刀转接杆(14)通过所述拉刀螺母(8)与所述驱动机构相抵接;所述拉刀转接杆(14)伸出所述轴芯后端盖(7)的一端设有弹性组件(6),所述弹性组件(6)的一端连接于所述轴芯后端盖(7)的外侧壁上,所述弹性组件(6)的另一端连接于所述拉刀螺母(8)上;当所述拉刀螺母(8)与所述驱动机构相互分离时,所述弹性组件(6)能够带动所述拉刀转接杆(14)向所述驱动机构一侧移动;当所述驱动机构驱动所述拉刀螺母(8)向所述拉杆(2)一端移动时,所述拉刀螺母(8)压缩所述弹性组件(6)。11.根据权利要求2所述的电主轴轴芯组件,其特征在于,所述弹性复位机构包括碟簧(3),所述分段式结构包括拉杆(2),所述拉杆(2)设置于所述通腔内;所述碟簧(3)套设于所述拉杆(2)上,并且所述碟簧(3)的一端抵接于所述拉杆(2)的一端,所述碟簧(3)的另一端抵接于所述通腔的内壁上;所述碟簧(3)在自然状态下能够驱动所述拉杆(2)向所述驱动机构一侧移动,从而使所述拉刀拉爪(4)回缩至所述轴芯(1)内。12.根据权利要求1所述的电主轴轴芯组件,其特征在于,所述轴芯组件包括轴套后端盖(10),所述轴套后端盖(10)设置于所述轴芯(1)位于所述驱动机构的一侧;所述驱动机构包括活塞(9)和松拉刀油缸(11);所述松拉刀油缸(11)密封设置于所述轴套后端盖(10)上,并与所述松拉刀油缸(11)形成有油腔;所述活塞(9)的一端设置于所述油腔内,并将所述油腔密封分隔为第一油腔(901)和第二油腔(902);所述活塞(9)的另一端穿过所述轴套后端盖(10)并与所述拉杆组件抵接;所述油腔中能够通过向所述第一油腔(901)填充高压油,从而驱动所述活塞(9)向所述拉杆组件一端移动,进而带动所述拉杆组件移动;所述油腔中能够通过向所述第二油腔(902)填充高压油,从而驱动所述活塞(9)背离于所述拉杆组件一端移动,进而使所述活塞(9)与所述拉杆组件相互分离。13.一种电主轴,包括电主轴轴芯组件,其特征在于,所述电主轴轴芯组件为上述权利要求1至12任一项所述的电主轴轴芯组件。

技术总结


本发明提供一种电主轴轴芯组件及电主轴,所述轴芯组件包括轴芯、拉杆组件以及驱动机构;轴芯内沿其轴向设有通腔;拉杆组件至少部分设置于通腔内,并能够沿轴芯的轴向伸缩移动;拉杆组件的一端连接有拉刀拉爪,拉杆组件的另一端与驱动机构抵接;驱动机构能够驱动拉杆组件沿轴芯的轴向移动,从而带动拉刀拉爪伸出轴芯的端面,进而实现卸刀;拉杆组件为分段式结构;采用上述方案,能够有效提高拉杆组件在通腔内的一阶弯曲模态,减小拉杆的挠性,使其不易受不平衡量影响,减少头部刀具加工时发生颤振的影响因素,保证电主轴加工精度及可靠性。性。性。


技术研发人员:

贾惠玲 张荣婷 文智明 陈卓 刘治利 范晓晨

受保护的技术使用者:

珠海格力电器股份有限公司

技术研发日:

2022.10.12

技术公布日:

2022/12/16

本文发布于:2024-09-24 21:27:42,感谢您对本站的认可!

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