[发明专利]一种高速雕铣电主轴

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种高速雕铣电主轴。 

  

背景技术

电主轴又叫电机内装式主轴，其依靠内部电机直接驱动，而不需要像传统的机械主轴那样需要外接伺服电机来工作。电主轴的结构紧凑，所以可以实现高转速、高精度以及高运转的稳定性。但由于主轴体积的限制，内装的电机一般较小，其功率和输出扭矩较传统的机械主轴小。 

  

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种运转平稳、转速高且扭矩大的高速雕铣电主轴。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种高速雕铣电主轴，其包括带有内腔的机体、设置于机体内的转轴系统、铝水套、拉刀系统、气封系统、水冷系统以及驱动电机；转轴系统包括轴芯、轴承座、安装于轴承座内的第一轴承、第二轴承以及轴承座外套；拉刀系统包括气缸、活塞、拉杆、拉爪组件以及刀柄；轴芯沿轴向穿设于机体的内腔内，第一轴承与第二轴承沿轴芯的延伸方向设置于轴芯相对的两端，轴承座外套套装于轴承座外并抵接于机体上；气缸通过铝水套连接于轴承座外套远离机体的一端；活塞设置于气缸内，其一端活动收容于铝水套内并可在气缸的带动下相对于铝水套做来回往复运动；刀柄穿过机体外露于机体外；拉杆穿设于轴芯内且一端穿设于铝水套内并与活塞相对；拉爪组件设置于拉杆远离活塞的一端用于夹持刀柄；气封系统包括设置于铝水套、轴承座外套以及机体上的通槽；水冷系统包括设置于气缸、铝水套、轴承座外套以及机体的冷却水孔。

气缸、铝水套以及轴承座外套的外径相同，且机体与气缸、铝水套以及轴承座外套的总长度之比为1:1。 

驱动电机为四级三相异步电机。 

活塞设计有三层，且活塞直径均位于75-80mm之间。 

本发明的有益效果在于： 

该高速雕铣电主轴呈圆柱形，机体、轴承座外套、铝水套以及气缸的外径基本一致，因此外形轮廓十分简洁。同时，机体与轴承座外套、铝水套以及气缸的总长度之比为1:1，也使得高速雕铣电主轴在结构布置方面显得更为平衡。另外，除了具有结构紧凑、重量轻、惯性小、振动小、噪声低、加工刚度高等优异的品质外，还综合考虑了高速雕铣电主轴运转平稳和较大切削功率的需要，具体表现为：

1、驱动电机采用四级三相异步电机，从而加大了电机的功率；

2、气缸中设计有三层活塞，且活塞直径均位于75-80mm之间，从而保证稳定性与拉刀的稳固性以提供较大的拉刀力；

3、本高速雕铣电主轴内置自动换刀装置，刀柄形式为ISO25。该高速雕铣电主轴在采用了ISO25刀柄的情况下将主轴转速提高到了36000rpm，在应用领域十分具有优势；同时，拉爪组件由4瓣拉爪片组成，数量少，结构更为简单，使得拉刀的操作性能更加优越。

  

附图说明

图1为本发明高速雕铣电主轴的剖视图； 

其中：10、机体；11、内腔；13、下盖；20、转轴系统；21、轴芯；22、轴承座；23、第一轴承；24、第二轴承；25、轴承座外套；30、铝水套；40、拉刀系统；41、气缸；42、活塞；43、拉杆；44、拉爪组件；45、刀柄；50、气封系统；60、水冷系统。

  

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述： 

请参看图1，本发明的一种高速雕铣电主轴，其包括带有内腔11的机体10、设置于机体10内的转轴系统20、铝水套30、拉刀系统40、气封系统50、水冷系统60以及驱动电机（图未示）。机体10的一端设置有下盖13。

转轴系统20包括轴芯21、轴承座22、第一轴承23、第二轴承24以及轴承座外套25。轴芯21沿轴向穿设于机体10的内腔11内。第一轴承23与第二轴承24沿轴芯21的延伸方向设置于轴芯21相对的两端，用以支撑轴芯21。其中，第一轴承23安装于具有预紧弹性力的轴承座22内。由于第一轴承23外圈并不固定，因此在保证高速雕铣电主轴能够高速运转的同时又可以保证第一轴承23外圈浮动灵活。如此，缓解了高速雕铣电主轴在工作过程中因发热而引起轴芯21的热伸长。轴承座外套25套装于轴承座22外，并抵接于机体10上。