[实用新型]一种电主轴的换刀卸荷结构

说明书

本实用新型公开了一种电主轴的换刀卸荷结构，该电主轴包括轴芯和拉杆，所述轴芯外套设有轴承组，所述换刀卸荷结构包括壳体、滑动连接于所述壳体中并推动所述拉杆的换刀推杆、固定于所述壳体上用于拉紧所述轴芯的卸荷瓣爪，所述壳体中设有注压腔，注压腔中产生压力时所述卸荷瓣爪和换刀推杆的受压作用点分别位于所述注压腔的两侧。本实用新型在注压腔中注压后会对换刀推杆和卸荷瓣爪同时施力且方向相反，即在换刀推杆推动拉杆前移时卸荷瓣爪能够将轴芯抱紧，从而卸除了大部分拉杆通过轴芯传递至轴承上的轴向作用力，起到了对轴承的良好保护，有利于提升电主轴的使用寿命。

技术领域

本实用新型涉及智能高速复合加工技术领域，尤其涉及一种电主轴的换刀卸荷结构。

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，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工技术推向了一个新时代。具体的，电主轴是一套组件，它一般包括电主轴本身及其附件，主要有：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。这种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，因此可做成“主轴单元”，而且由于取代了传统的利用传动带的传动结构，极大的提高了主轴的转速，在今天的市场上越来越受到欢迎。

申请人一直致力于高速电主轴的研发工作，如申请人的申请号为201820319554.1、专利名称为《一种高速滚珠轴承电主轴》的中国专利文件中记载了一种高速电主轴，主要由气缸组件、气缸座组件、后轴承座组件、本体组件、前轴承座组件、转子组件、前轴承压板组件以及拉刀机构组成，电机内置，具有结构紧凑、质量轻、惯性小、振动小、噪音低等特点，所以可以实现高转速、高精度及高运转稳定性。

但是随着产业升级和技术的发展，技术研发的方向不仅仅在于如何实现高速转动，也有更多人把眼光放在了加工中心的换刀方式上，因为换刀机械手是加工中心稳定可靠运行的关键功能部件。它的快速、准确的换刀程序是影响加工中心发挥高效、可靠的加工性能的重要因素。没有换刀机械手，就不可能有集中工序进行加工的加工中心。

目前自动换刀装置大都采用有机械手换刀方式，因为有机械手换刀装置在刀库的配置、与主轴的相对位置及刀具数量确定上都比较灵活，机械手数量和换刀形式比较随意，换刀时间比较短，应用广泛，在国外BT40的换刀时间已达到0.9秒，BT50的换刀时间也达到了1.5秒左右，国内也出现了立、卧两用凸轮式换刀机械手和用于五轴联动的换刀机械手的研究。与之相应的，电主轴内部的换刀机构是否能够跟上机械手换刀的发展步伐也是一个重要问题。

在另一篇申请号为201721064815 .1、专利名称为《一种高速复合雕铣中心出水气动换刀电主轴》的中国专利中也公开了一种高速电主轴，包括机体、位于所述机体内的旋转轴组件、定子组件、预紧机构以及位于所述旋转轴组件两端的前轴承和后轴承，还包括位于所述旋转轴组件内的换刀机构、位于所述机体后端上的连接体、与所述连接体连接的气缸组件、中心出水机构以及密封机构，其采用气缸与换刀机构相配合，实现对刀柄的抓取和松开，配合机械手完成换刀的整个过程。

在上述方案的换刀过程中，具体操作为“向所述卸刀进气口T0注入0 .6MPa的压缩空气推动所述前活塞24前移使所述碟簧组件14压缩以及所述拉爪9前移并自行张开进行换刀”，

但是在驱动拉爪和拉杆前移时，拉杆对轴芯必然会产生较大的轴向作用力（7000N~10000N），而此作用力均由套设在轴芯外部两端的轴承分担，容易造成轴承内部滚珠滚落脱离，而一旦在力的传导过程中存在振动或偏差，对轴承均会产生极大的冲击作用，造成轴承的损伤。

实用新型内容

为了解决上述现有技术中容易造成轴承损伤的缺陷，本实用新型提出一种电主轴的换刀卸荷结构。