[发明专利]主轴单元

说明书

技术领域

本技术涉及机械加工设备中的主轴单元。

背景技术

当前，机械加工设备，尤其是数控机械加工设备中，主轴单元包括机座、转动设置在机座上的主轴；主轴为一端具有锥孔的空心轴；在主轴内设置有拉杆组件；拉杆组件包括拉杆、套装在拉杆外周的碟簧组件；拉杆在靠近锥孔的一端连接有拉爪，碟簧组件在常态时，拉杆拉动拉爪使得拉爪处于径向收缩的状态；在机座上设置有推动拉杆克服碟簧组件的弹力而移动的拉杆推动机构；在机座上设置有驱动主轴转动的主轴驱动机构。

使用时，拉杆组件中的拉杆在碟簧组件的作用下拉动拉爪，使得拉爪沿主轴轴向移动，拉爪轴向移动的同时径向收缩而抓紧伸入拉爪内的拉钉，而拉钉是固定在安装有刀具的刀杆上的，这样，刀杆就轴向移动与主轴上的锥孔配合，实现了刀杆与主轴的固定。通过主轴驱动机构驱动主轴、刀杆转动，刀具就对工件进行切削作业。

现有的主轴单元的主要不足在于：只有主轴能够在主轴驱动机构的带动下回转，没有其他零部件能够相对于机座摆动，限制了其加工范围。

发明内容

本技术的目的是提供一种增设了相对于主轴座摆动的套筒，结构巧妙，使用范围广的主轴单元。

本技术的主轴单元，包括主轴座、转动设置在主轴座上的主轴；主轴为一端具有锥孔的空心轴；在主轴内设置有拉杆组件；拉杆组件包括拉杆、套装在拉杆外周的碟簧组件；拉杆在靠近锥孔的一端连接有拉爪，碟簧组件在常态时，拉杆拉动拉爪使得拉爪处于径向收缩的状态；在主轴座上设置有推动拉杆克服碟簧组件的弹力而移动的拉杆推动机构；它还包括一个与主轴同轴的套筒，主轴转动设置在套筒内，套筒转动设置在主轴座上；在主轴座上设置有驱动套筒相对于主轴座转动的套筒驱动机构；在主轴座上设置有驱动主轴相对于主轴座转动的主轴驱动机构。

上述的主轴单元，套筒驱动机构包括环绕在套筒上的蜗轮，与蜗轮配合的转动设置在主轴座上的蜗杆，驱动蜗杆转动的伺服电机。通过伺服电机可以精确控制蜗杆的转动角度，从而控制蜗轮和套筒的转动角度。另外，蜗轮蜗杆自锁效果好，在伺服电机不转动时，可以有效防止套筒的转动。

上述的主轴单元，主轴驱动机构包括设置在主轴一端的皮带轮、设置在主轴座上的主轴电机，主轴电机与皮带轮之间通过皮带传动。

本技术中，拉杆组件、拉爪、拉杆推动机构、拉杆与主轴的连接结构属于现有技术，通过拉杆组件可以把刀杆与主轴固定，通过主轴带动刀杆转动。当然，通过拉杆推动机构，可以反向推动拉杆，拉爪在轴向移动的同时径向扩张，松开固定在刀杆上的拉钉，这样就可更换刀杆。

本主轴单元的有益效果：通过套筒驱动机构，可以驱动套筒相对于主轴座摆动。这样可以通过套筒带动需要加工的工件或者其它需要摆动的零部件摆动，扩大了主轴单元的功能，使用范围广。由于具有拉杆组件和具有锥孔的主轴，所以本主轴单元能够与不同的切削单元（如数控机床的刀柄、磨削单元、铣削单元等）进行配合，只要切削单元具有与锥孔配合的锥柄轴和固定在锥柄轴上的与拉爪配合的拉钉即可，因此本主轴单元可以说的标准件，与本主轴单元相配的切削单元可以互换，扩大了本主轴单元的应用和加工范围。同时，本主轴单元结构巧妙，体积小，性能可靠。

上述的主轴单元，在主轴座上设置有工件拉动机构，工件拉动机构包括至少两个用于钩住工件的拉钩，带动拉钩在平行于主轴轴线方向移动的拉钩驱动机构；套筒端面上设置有对工件在以主轴轴线为中心线的周向方向上进行定位的定位装置；拉钩钩住工件，拉钩驱动机构通过拉钩带动工件沿主轴轴线移动，使得工件被夹紧在套筒端面上。

通过套筒驱动机构，可以驱动套筒相对于主轴座摆动。这样可以通过套筒带动需要加工的工件或者其它需要摆动的零部件摆动，扩大了主轴单元的功能，使用范围广。由于具有拉杆组件和具有锥孔的主轴，所以本主轴单元能够与不同的切削单元（如数控机床的刀柄、如磨削单元、铣削单元等）进行配合，只要切削单元具有与锥孔配合的锥柄轴和固定在锥柄轴上的与拉爪配合的拉钉即可，因此本主轴单元可以说的标准件，与本主轴单元相配的切削单元可以互换，扩大了本主轴单元的应用和加工范围。所以本主轴单元通用性强，可以说是一种标准化组件。本主轴单元，使用范围广，结构巧妙，体积小，性能可靠。需要卸下或更换切削单元时，通过拉杆推动机构，反向推动拉杆，拉爪在轴向移动的同时径向扩张，松开固定在锥柄轴上的拉钉，这样就可卸下切削单元。