[发明专利]一种车床电主轴装置

说明书

本发明公开了一种车床电主轴装置，包括外壳、主轴，所述主轴为中空设置，所述主轴包括空腔，所述主轴的空腔中设有夹紧机构，所述夹紧机构包括夹头与拉杆，所述主轴的前端设有喇叭口，所述夹头包括可向内收缩的弹性部，所述弹性部的中间设有夹持空间，所述弹性部与所述喇叭口抵接，所述拉杆与所述主轴滑动连接，所述拉杆的一端与所述夹头固定连接，所述拉杆的另外一端设有驱动机构。本发明通过在主轴内增加夹紧机构，巧妙地利用夹头的变形去卡紧工件，简化了电主轴的工装夹具，用于车床的时候，不需要连接筒夹座、卡盘等传统的工装夹具，使得电主轴整体的惯性小，伺服响应速度显著提高，能将数控车床的主轴转速提高到10000rpm以上。

技术领域

本发明涉及机加工领域，特别是车床电主轴装置。

背景技术

电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新技术，电主轴它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。电主轴包括电主轴本身及其附件，包括电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。随着电气传动技术(变频调速技术、电动机矢量控制技术等)的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种“主轴单元”主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，又称“电主轴”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。

现有一般数控车床的电主轴只能做到6000rpm左右的高速，若转速再提高，主轴上配置的卡盘、筒夹、回转油缸等功能部件几乎都难以满足要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：在于提供一种新的电主轴结构，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本发明解决其技术问题的解决方案是：一种车床电主轴装置，包括外壳，所述外壳中设有主轴，所述主轴为中空设置，所述主轴包括空腔，所述主轴的空腔中设有夹紧机构，所述夹紧机构包括夹头与拉杆，所述主轴的前端设有喇叭口，所述夹头包括可向内收缩的弹性部，所述弹性部的中间设有夹持空间，所述弹性部与所述喇叭口抵接，所述拉杆与所述主轴滑动连接，所述拉杆的一端与所述夹头固定连接，所述拉杆的另外一端设有驱动机构。

本发明的有益效果是：本发明通过在主轴内增加夹紧机构，巧妙地利用夹头的变形去卡紧工件，简化了电主轴的工装夹具，用于车床的时候，不需要连接筒夹座、卡盘等传统的工装夹具，使得电主轴整体的惯性小，伺服响应速度显著提高，能将数控车床的主轴转速提高到10000rpm以上。

作为上述技术方案的进一步改进，驱动机构包括弹性件，所述弹性件的一端与所述主轴抵接另外一端与所述拉杆抵接。利用弹性件提供驱动力，可以进一步简化电主轴的整体结构。而且，弹性件能随着主轴高速转动，保证了夹持的可靠性。

作为上述技术方案的进一步改进，所述驱动机构还包括承压环、连接座，所述承压环固定在所述主轴上，所述连接座固定在拉杆上，所述弹性件夹在所述承压环与连接座之间。利用承压环以及连接座，可以使得弹性件的连接更加可靠。

作为上述技术方案的进一步改进，所述主轴的外周设有安装台阶，所述承压环抵在所述安装台阶上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述拉杆为中空设置，所述拉杆包括内腔，所述内腔中设有夹紧套管。在拉杆的内腔中增加夹紧套管，工作的时候，夹紧套管可以对工件起到包裹作用，不仅提高了工件的定位精度、保持工件的良好限位，而且还使得夹头免收工件的离心力的冲击，有效延长了主轴轴承与夹头的使用寿命。