用于数控机床的电主轴制造技术

技术编号:10939666 阅读:67 留言:0更新日期:2015-01-21 19:39
一种用于数控机床的电主轴(1),该电主轴(1)构造成锁定工具(100)及驱动工具(100)绕与工具(2)的纵向轴线局部重合的预定参照轴线(A)旋转;电主轴(1)包括:外结构壳体(2),该外结构壳体(2)构造成能够刚性地附接至通用数控机床;电动马达(3),该电动马达(3)容置在结构壳体(2)中并且设置有驱动轴(4),该驱动轴(4)在保持与电主轴的参照轴线(A)局部同轴的同时以驱动轴(4)的前端部(4a)伸出/露出至结构壳体(2)的外部;旋转推力轴承衬套或旋转推力轴承套筒(11),其以能够轴向旋转的方式经由插置第一组环形滚子轴承(12)配装在驱动轴(4)的前端部(4a)上,并且通过插置在旋转衬套或旋转套筒(11)与结构壳体(2)之间的第二组环形滚子轴承(13)保持与电主轴的参照轴线(A)同轴;以及至少一个可拆卸工具架头部(5,5’),其构造成能够以尽管能够容易地释放但刚性的、稳定的方式附接至驱动轴(4)的前端部(4a),并且构造成以便以尽管能够容易地释放但刚性的、稳定的方式容置和保持用于数控机床的通用工具(100)的柄部(101),所述至少一个可拆卸工具架头部(5,5’)设置有周向冠部(14),该周向冠部(14)被定尺寸/构造成选择性地及替代性地稳定地抵接在驱动轴(4)的前端部(4a)上,或抵接在旋转推力轴承衬套或旋转推力轴承套筒(11)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于数控机床的电主轴(1),该电主轴(1)构造成锁定工具(100)及驱动工具(100)绕与工具(2)的纵向轴线局部重合的预定参照轴线(A)旋转;电主轴(1)包括:外结构壳体(2),该外结构壳体(2)构造成能够刚性地附接至通用数控机床;电动马达(3),该电动马达(3)容置在结构壳体(2)中并且设置有驱动轴(4),该驱动轴(4)在保持与电主轴的参照轴线(A)局部同轴的同时以驱动轴(4)的前端部(4a)伸出/露出至结构壳体(2)的外部;旋转推力轴承衬套或旋转推力轴承套筒(11),其以能够轴向旋转的方式经由插置第一组环形滚子轴承(12)配装在驱动轴(4)的前端部(4a)上,并且通过插置在旋转衬套或旋转套筒(11)与结构壳体(2)之间的第二组环形滚子轴承(13)保持与电主轴的参照轴线(A)同轴;以及至少一个可拆卸工具架头部(5,5’),其构造成能够以尽管能够容易地释放但刚性的、稳定的方式附接至驱动轴(4)的前端部(4a),并且构造成以便以尽管能够容易地释放但刚性的、稳定的方式容置和保持用于数控机床的通用工具(100)的柄部(101),所述至少一个可拆卸工具架头部(5,5’)设置有周向冠部(14),该周向冠部(14)被定尺寸/构造成选择性地及替代性地稳定地抵接在驱动轴(4)的前端部(4a)上,或抵接在旋转推力轴承衬套或旋转推力轴承套筒(11)上。【专利说明】用于数控机床的电主轴
本专利技术涉及一种用于数控机床的电主轴。 更具体地,本专利技术涉及一种用于数控打磨机床的电主轴和对其的应用,以下描述在不丧失一般性的情况下将明确参照该应用。
技术介绍
如已知的,数控机床的电主轴由工具架主轴和电动马达组成,该工具架主轴和该电动马达容置在相同的外结构壳体内,沿电主轴的纵向轴线相继地对准,并且彼此机械地联接使得电动马达能够驱动工具架主轴绕纵向轴线旋转。此外,外结构壳体具体地构造成用于固定至数控机床的主轴托架或滑座。 更具体地,电动马达通常包括:大致圆筒形管状形状的定子组件,该定子组件刚性地紧固在电主轴的壳体中的专门设置的圆筒形腔体内,以与电主轴的纵向轴线同轴;驱动轴,该驱动轴与电主轴的纵向轴线同轴地延伸穿过定子组件的贯通腔体和电主轴的整个壳体;和大致圆筒形管状形状的转子组件,该转子组件刚性地配装在定子组件内的驱动轴上,以便与后者完全同轴。 而工具架主轴基本上依次包括:旋转工具架毂,该旋转工具架毂位于电动马达的驱动轴的端部处,以便在保持与电主轴的纵向轴线同轴的同时突出到电主轴的壳体外部,并且居中地设置有截锥柄部架座,该柄部架座构造成以便容置用于数控打磨机床的通用工具的柄,同时总是保持该工具与电主轴的纵向轴线完全同轴;液压地或气动地操作的锁定构件,该锁定构件构造成以便以尽管能够容易地释放但刚性的且稳定的方式将工具的柄接合至毂的柄部架座及保持在毂的柄部架座内,使得电动马达的驱动轴能够驱动工具绕电主轴的纵向轴线旋转。 更详细地,工具架毂通常与电动马达的驱动轴一体地制成并以穿过并且能够轴向旋转的方式接合大致钟形的前盖,该前盖紧固至电主轴的壳体以封闭容置电动马达的定子组件和转子组件的圆筒形腔体的前端部;而驱动轴由两组支承滚子轴承以能够轴向旋转的方式支承,所述两组支承滚子轴承位于轴的两个轴向端部处,一个位于前盖内,以及另一个抵接在电主轴的圆筒形腔体的后端部上。 尽管工作方式非常好,但这种电主轴具有有限的可操作性,由于通过电主轴可获得的最大旋转速度受到工具架主轴的结构和总体尺寸的严密地限制,而这又与工具架主轴被设计使用的工具的类型紧密地相关。 明显地,该操作上的限制以及工具架毂以一体的方式直接地形成在驱动轴的端部上的事实驱使电主轴的制造者将电主轴的整个电动马达的尺寸定为使得其最大性能大致等于由工具架主轴所允许的性能。 明显的是这些性能限制在相同的数控打磨机床必须用于下述机械加工时产生大的问题,该机械加工期望在相同的工件上迅速地连续地使用分别需要高驱动扭矩和低旋转速度(通常需要低于20,00011)111的旋转速度的粗加工工具)或低驱动扭矩且高旋转速度(通常需要高于20,OOOrpm并且通常低于50,OOOrpm的旋转速度的精加工工具)的两种不同类型的工具。 在此情况下,由于物理上不能够制造利用两种类型的工具的电主轴,因而当从高速工具变化至低速工具或相反地从低速工具变化至高速工具时,必须更换一同安装在打磨机床上的整个电主轴块,从而在加工时间和加工成本方面具有这种情况所伴随的所有问题。 为了至少部分地排除该问题,最近已开发出可拆卸电主轴,其中,外结构壳体仅容置电动马达并且构造成以便稳定地锚固至数控机床。此外,外壳体和容置在该外壳体中的电动马达构造成以便无关地连接至两个不同的并且有区别的工具架主轴,每个工具架主轴构造成以尽管能够容易地释放但刚性的且稳定的方式联接至电动马达,以便由马达以正确的旋转速度驱动旋转。 即使数控打磨机床的工具更换时间被大幅地减少,但可拆卸类型的工具架主轴已经导致了电主轴的整体长度上的显著增加,甚至更重要的,已经使电主轴的结构显著地复杂化。 事实上,每个可拆卸工具架主轴必须设置有其自身的液压地或气动地操作的锁定构件,明显地,该锁定构件必须被充分地润滑,并且甚至更重要的,必须能够由数控机床控制。提出在电动马达与工具架主轴之间的联接区域中设置相当多数目的用于将工具架主轴连接至电主轴的外壳体——而电主轴的外壳体依次连接至数控机床的其余部分——所必须的液压和/或气动连接件的要求。 尽管相对于整体的电主轴在重量上有显著的降低,但甚至可拆卸工具架主轴也仍具有几十千克的整体重量,从而在更换主轴期间具有这种情况所伴随的所有缺陷。
技术实现思路
因而,本专利技术的目的为生产一种电主轴,该电主轴能够安装所有类型的工具而没有以上所述的缺陷,并且该电主轴制造成本还较低。 按照以上目的,根据本专利技术提供了一种如权利要求I限定的优选但非必须地在其从属权利要求中的任何一项中限定的电主轴。 【专利附图】【附图说明】 现在将参照附图描述本专利技术,所述附图示出了非限定性实施方式,在附图中: -图I为根据本专利技术的教示所做出的用于数控机床的电主轴的局部分解侧视图,其中,出于清楚起见,部分以截面图示出,部分被移除; -图2为图I中示出的电主轴的前部处于第一工作构型中的剖视图; -图3为图I中示出的电主轴的前部处于第二工作构型中的剖视图;而 -图4为图I中示出的电主轴的前部处于可选的第三工作构型中的剖视图。 【具体实施方式】 参照图I、图2和图3,附图标记I表示整体的用于数控机床的电主轴,该电主轴具有纵向参照轴线A,并且构造成保持工具与电主轴轴线A局部同轴的同时选择性地锁定通用工具100以及驱动通用工具100旋转。电主轴I还发现特别有利使用于数控打磨机床中。 电主轴I基本上包括:外结构壳体2,该外结构壳体2构造成能够刚性地附接至任何数控打磨机床或类似机床的主轴托架或滑座(未示出);电动马达3,该电动马达3稳定地容置在结构壳体2中并且设置有驱动轴4,该驱动轴4在保持与电主轴轴线A局部同轴的同时以其前端部4a伸出/露出至结构壳体2的外部;和至少一个工具架头部5,该至少一个工具架头部5构本文档来自技高网
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用于数控机床的电主轴

【技术保护点】
一种用于数控机床的电主轴(1),所述电主轴(1)构造成锁定工具(100)及驱动所述工具(100)绕与工具(2)的纵向轴线局部重合的预定参照轴线(A)旋转;所述电主轴(1)包括外结构壳体(2)和电动马达(3),所述外结构壳体(2)构造成能够刚性地附接至通用数控机床,所述电动马达(3)容置在所述结构壳体(2)内并且设置有驱动轴(4),所述驱动轴(4)在保持与所述电主轴的所述参照轴线(A)局部同轴的同时以所述驱动轴(4)的前端部(4a)伸出/露出至所述结构壳体(2)的外部;所述电主轴(1)的特征在于,还包括:‑推力轴承旋转衬套或推力轴承旋转套筒(11),所述推力轴承旋转衬套或推力轴承旋转套筒(11)以能够轴向地旋转的方式经由插置第一组环形滚子轴承(12)配装在所述驱动轴(4)的所述前端部(4a)上,并且通过插置在所述旋转衬套或旋转套筒(11)与所述结构壳体(2)之间的第二组环形滚子轴承(13)保持与所述电主轴参照轴线(A)同轴;以及‑至少一个可拆卸工具架头部(5,5’),所述至少一个可拆卸工具架头部(5,5’)构造成能够以尽管能够容易地释放但刚性的且稳定的方式固定至所述驱动轴(4)的所述前端部(4a),并且构造成以便以尽管能够容易地释放但刚性的且稳定的方式容置和保持用于数控机床的通用工具(100)的柄部(101),以及最后所述至少一个可拆卸工具架头部(5,5’)设置有周向冠部(14),所述周向冠部(14)被定尺寸/构造成选择性地及替代性地稳定地抵接在所述驱动轴(4)的所述前端部(4a)上,或抵接在所述旋转推力轴承衬套或旋转推力轴承套筒(11)上。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:安德烈亚·卡尔扎瓦拉阿尔梅里诺·卡努托
申请(专利权)人:FCS系统股份有限公司
类型:发明
国别省市:意大利;IT

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