一种复合雕铣气动手动双用换刀定向风冷电主轴制造技术

本发明专利技术公开了一种复合雕铣气动手动双用换刀定向风冷电主轴，包括：机壳、安装于机壳内的旋转轴、转子部件和定子部件，以及分设于旋转轴两端的前端轴承和后端轴承，机壳前端安装有刀柄和前端密封机构，机壳后端安装有自动拉刀机构和增压气缸，自动拉刀机构与旋转轴相连，机壳周向安装一手动换刀操作块；该电主轴的最后端安装一风机，机壳上形成有贯穿前后的锯齿形风道孔。这样就能够克服现有风冷电主轴冷却效果不好、单一换刀方式带来的加工不便的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电主轴，具体涉及一种复合雕铣气动手动双用换刀定向风冷电主轴；属于机电工程

技术介绍
电主轴是将主轴电机内装，实现动力转换和输出的机电一体化功能部件。目前，电主轴使用范围愈发广泛，其换刀方式主要有手动、自动两种，手动电主轴因内部没有拉刀机构，所以无法与刀库连接，实现加工中心自动换刀；气动换刀电主轴虽然可以通过拉刀机构与刀库连接实现自动换刀，但当气压不足或打刀元件出现磨损时，会出现无法正常打刀的现象，以致卸刀不下、抓刀不紧，严重地还会损坏刀库，给用户带来不必要的损失。主轴工作过程中，为了避免主轴温度过高发烫影响正常使用，需要及时对主轴进行冷却，常用的主轴冷却方式有液冷和风冷两种，液冷要增加一些外置设备，虽然效果好，但对某些禁用液体的加工场合不适用，风冷的冷却效果取决于轴流风机的冷风效果，常用的220 V交流风机转速低，风量小，用户长时间工作时，主轴就会发烫。此外，现有的主轴密封效果不佳，不能满足越来越高的市场要求。基于上述原因，迫切需要对电主轴的结构进行改进，以改善冷却、密封、换刀等多方面的问题。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种复合雕铣气动手动双用换刀定向风冷电主轴。为了实现上述目标，本专利技术采用如下的技术方案: 一种复合雕铣气动手动双用换刀定向风冷电主轴，包括:机壳、安装于机壳内的旋转轴、转子部件和定子部件，以及分设于旋转轴两端的前端轴承和后端轴承，所述机壳前端安装有刀柄和前端密封机构，所述机壳后端安装有自动拉刀机构和增压气缸，所述自动拉刀机构与旋转轴相连，所述增压气缸内壁开有通孔，所述通孔内偏置安装一位置传感器，所述机壳周向安装一手动换刀操作块；该电主轴的最后端安装一风机，所述机壳上形成有贯穿前后的风道孔。这样就能够克服现有风冷电主轴冷却效果不好、单一换刀方式带来的加工不便的问题。优选地，前述机壳的两端分别安装有前轴承室和后轴承室，所述前端轴承安装于前轴承室内，所述后端轴承安装于后轴承室内，全部采用整体淬火，确保具有较高的硬度和使用寿命。更优选地，前述前端密封机构包括:密封盖、前端锁紧螺母以及两组弹性密封组件，所述前端锁紧螺母将密封盖固定连接于机壳端部，所述两组弹性密封组件安装于前端锁紧螺母的外圆，每组弹性密封组件均由三个带缺口的密封环组成，使得密封环具有很好的弹性，而且，三个密封环的缺口呈120°沿圆周方向均布，确保360°无间隙。进一步地，气封在密封盖内壁与前端锁紧螺母相邻处均布有8个出口，汇成气腔，产生与外界的压力差，由于内部压力高于外界，与弹性密封组件组合后，外部的粉尘和切削液都不会进到轴承里边，很好地保护了轴承，也使该型主轴的适用范围更广，既可用作模具及五金雕铣、木材加工，也可用在石材加工等恶劣环境中，实现复合雕铣。优选地，前述机壳采用铝型材一体成型，截面为八边形，内部有多个锯齿形风道孔，可有效增加风道的散热面积，固定风量走向，实现定向风冷，优化冷却效果。而且，锯齿形风道也有加强筋的作用，因此，整个壳体的组织架构强度明显增加。更优选地，前述风机为24V直流风机，它的转速比交流风机高出1000多转以上，风量明显增加，与锯齿形风道孔结合，使风量更集中，风冷效果显著。进一步地，前述后轴承室的内壁车有两道U型槽，所述U型槽内装有橡胶密封圈，使轴承外圈与轴承室内壁柔性接触，在旋转轴高速旋转时，起到了很好的减震作用。更进一步地，前述增压气缸内部有两个活塞，位于后端的活塞平面装有一个增压及除尘机构以实现内部增压和实时换刀除尘。考虑到加工的简便性，两个活塞的活塞套和活塞杆都是分开加工，在实际使用时，用弹性挡圈将它们组合成一整体，后端的活塞平面装有一个增压及除尘机构，它可以起到内部增压和实时换刀除尘的作用，平时，由于弹簧的作用，除尘气路被阻断，所有的气压便会集中在打刀机构上，也就起到了增压作用，由于实际加工时，刀柄与锥孔的会产生很强的吸附力，打刀所需的压力会更大，通过增压，才能顺利完成打刀动作，当打刀完成时，活塞平面推动机构，气路贯通，便可实时进行换刀除尘。更进一步地，前述后轴承室的后端设有一连接体，所述连接体内侧对称安装一对挡铁，所述旋转轴后端设有锁紧杆，所述旋转轴停止转动且拉刀机构工作时，所述挡铁与锁紧杆相作用以分散旋转轴的卸刀轴向力，保证轴承不受伤，确保使用寿命。本专利技术的有益之处在于: (1)、本专利技术通过采用双组弹性密封组件，与环形气封结合使用，优化了密封效果，可适合各种复杂环境下的加工； (2)、本专利技术对电主轴的结构进行改变，集成了气动自动换刀和手动换刀两种换刀模式，实现了双用换刀，解决了自动换刀时无法正常卸刀的问题，提高了操作的便利性和灵活性； (3)、本专利技术采用的是24V直流风机进行冷却，它的转速比交流风机高1000多转以上，风量明显增加，加上风道孔的锯齿形优化，实现了定向风冷，风量更集中，风冷效果显著，解决了传统风冷主轴冷却效果不佳的问题。【附图说明】图1是本专利技术的一种复合雕铣气动手动双用换刀定向风冷电主轴的一个优选实施例的结构示意图； 图2是图1所示实施例中位置传感器的安装结构示意图； 图3是图1所示实施例中机壳的截面结构示意图； 图4是图1所示实施例中弹性密封组件的组合示意图； 图5是图1所示实施例中增压及除尘机构的结构示意图。图中附图标记的含义:1、机壳，2、旋转轴，3、定子部件，4、转子部件，5、前轴承，6、前轴承室，7、弹性密封组件，71、缺口，8、密封盖，9、前端锁紧螺母，10、刀柄，11、后轴承室，12、橡胶密封圈，13、锁紧杆，14、挡铁，15、拉刀机构，16、弹簧，17、风机，18、传感器固定杆，19、位置传感器，20、连接体，21、手动换刀操作块，22、增压气缸。【具体实施方式】下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制，当这些元件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的，如果这些元件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。此外，在权利要求和说明书中使用的序数词例如“第一”、“第二”、“第三”等，用于修饰权利要求项而不是由于本身含有任何优先、在先或一项权利要求的顺序在另一权利要求之前或者执行方法步骤的时间顺序，仅仅作为标签使用以区别例如带有特定名称的权利要求的元素与另外一个带有相同名称的元素(而不是用于顺序性的术语)。以下结合附图和具体实施例对本专利技术作具体的介绍。参见图1，本专利技术的一种复合雕铣气动手动双用换刀定向风冷电主轴，包括:机壳1、安装于机壳I内的旋转轴2、转子部件4和定子部件3，以及分设于旋转轴2两端的轴承。为了较好地固定轴承，在机壳I的两端分别安装有前轴承室6和后轴承室11，前轴承5安装于前轴承室6内，后轴承安装于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合雕铣气动手动双用换刀定向风冷电主轴，包括：机壳、安装于机壳内的旋转轴、转子部件和定子部件，以及分设于旋转轴两端的前端轴承和后端轴承，其特征在于，所述机壳前端安装有刀柄和前端密封机构，所述机壳后端安装有自动拉刀机构和增压气缸，所述自动拉刀机构与旋转轴相连，所述增压气缸内壁开有通孔，所述通孔内偏置安装一位置传感器，所述机壳周向安装一手动换刀操作块；该电主轴的最后端安装一风机，所述机壳上形成有贯穿前后的风道孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱旭斌，
申请(专利权)人：江苏华雕机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32