[发明专利]一种便于更换刀片的机床主轴

说明书

技术领域

本发明涉及一种便于更换刀片的机床主轴。

背景技术

机床主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的主轴，机床主轴的轴芯上安装刀片后用于切割晶圆，机床主轴的刀片在经多次使用会出现缺口或者锋利度不足的情况，由于现有的机床主轴的轴芯采用气浮轴承支撑的方式，使得在机床主轴不工作时，轴芯缺乏刚性支撑而随刀片的转动发生转动，而不利于操作，造成换刀所用时间比较长。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种便于更换刀片的机床主轴，在电主轴不工作时能锁定轴芯，进而方便操作者操作，提高更换刀片效率。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种便于更换刀片的机床主轴，包括机体，穿接于机体内的气浮轴承组件，穿接于所述气浮轴承组件内且一端伸出于机体外的轴芯，以及锁轴机构，所述锁轴机构包括沿径向依次贯穿所述机体和所述气浮轴承组件的安装槽，安装在所述安装槽内的活塞缸，以及开设在所述轴芯上并用于供所述活塞缸的活塞杆插接的锁轴孔。

优选的，所述机体开设有与所述活塞缸通气口连通的通气气路，所述活塞缸的缸体和所述活塞缸的活塞杆之间设置有弹簧，所述弹簧用于提供促使所述活塞缸的活塞杆沿远离所述锁轴孔的方向移动的弹性应力。

优选的，还包括套装在所述轴芯伸出于所述机体外的部位的装刀座。

优选的，还包括用于与所述轴芯电性连通的碳刷导通机构。

优选的，还包括套装在所述轴芯伸出于所述机体外的部位并固定在所述气浮轴承组件上的止推轴承，所述轴芯上形成有分别与所述止推轴承相对两侧面一一对应并相抵的限位面。

优选的，所述轴芯与所述气浮轴承组件之间形成有气浮间隙；所述机体开设有用于通入高压气体的进气气路，且所述进气气路通过所述气浮轴承组件的进气口与所述气浮间隙连通；还包括设置在所述止推轴承上方的密封环组件，所述密封环组件内壁与所述轴芯外壁配合形成多个分别与所述气浮间隙连通的气孔。

优选的，多个所述气孔绕所述主轴的中心轴线依次圆周且间隔排列。

优选的，所述机体开设有沿其长度方向延伸的第一冷却道，所述第一冷却道的两端分别一一对应形成出水端和第一进水端。

优选的，还包括永磁同步电机，所述永磁同步电机的输出轴与所述轴芯传动相连。

优选的，还包括设置在所述永磁同步电机外并固定在机体上的电机冷却座，所述电机冷却座开设有一端与所述第一进水端连通的第二冷却通道，所述第二冷却通道的另一端形成为第二进水端。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明通过采用活塞缸和锁轴孔的插接配合，实现在换刀时限制轴芯转动而方便操作员操作，提高更换刀片效率；同时，密封环组件与轴芯之间配合形成气孔，且气孔与所述气浮间隙连通，在往气浮间隙注入压力空气时，压力空气流动至气孔处形成气幕，防止外界粉尘、水气进入主轴内部损坏主轴，改善了主轴的防尘性能，有效降低主轴故障率，进而节省维修成本；再者，采用永磁同步电机驱动轴芯转动，具有超低温升、超高效率、调速范围宽的特点，有效解决在加工超硬、超脆材料时，因负载转速差急剧变大，易造成切割质量缺陷的问题。

附图说明

图1为本发明便于更换刀片的机床主轴的结构示意图；

图2为本发明便于更换刀片的机床主轴的锁轴机构结构示意图。

图中：1、机体；100、通气气路；120、进气气路；2、气浮轴承组件；200、气浮间隙；3、轴芯；4、密封环组件；400、气孔；5、装刀座；6、止推轴承；7、碳刷导通机构；8、锁轴机构；81、活塞缸；82、安装槽；83、锁轴孔；9、永磁同步电机；10、电机冷却座。

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：

如图1-2所示，一种便于更换刀片的机床主轴，包括机体1，穿接于机体1内的气浮轴承组件2，穿接于所述气浮轴承组件2内且一端伸出于机体1外的的轴芯3，以及锁轴机构8，所述锁轴机构8包括沿径向依次贯穿所述机体1和所述气浮轴承组件2的安装槽82，安装在所述安装槽82内的活塞缸81，以及开设在所述轴芯3上并用于供所述活塞缸81的活塞杆插接的锁轴孔83。在需要换刀时，启动活塞缸81，活塞缸81的活塞杆伸出并插入锁轴孔83内而锁定轴芯3，限制其转动后进行刀片的换装，方便操作者的操作，提高更换刀片效率；同时，采用气浮轴承组件2对轴芯3提供径向、轴向气膜支撑，实现更高支撑刚性和回转精度。