一种便于更换刀片的机床主轴制造技术

本发明专利技术公开了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。本发明专利技术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，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，改善了主轴的防尘性能，有效降低主轴故障率。

Main shaft of machine tool convenient for replacing blade

The invention discloses a method for replacing the blade of a machine tool spindle comprises a machine body, wear air bearing components connected to the body, worn and connected to the air bearing assembly and one end extends out of the shaft core body, and the lock shaft mechanism, the locking mechanism comprises a shaft along the radial direction in the mounting groove through the the body and the air bearing assembly, mounted on the mounting groove of the piston cylinder, and is arranged on the shaft and lock for shaft hole for the insertion of the piston cylinder piston rod. The invention adopts the piston cylinder and the lock shaft hole matched, in changing the knife shaft rotation limit for the operator, improve the blade replacement efficiency; at the same time, between the sealing ring and the shaft core component is formed with pores and pores communicated with the air gap, pressure air flow to the air hole formed at the air curtain, to prevent external dust, water vapor into the spindle, the spindle to improve the dustproof performance, reduce the failure rate of spindle.

【技术实现步骤摘要】
一种便于更换刀片的机床主轴
本专利技术涉及一种便于更换刀片的机床主轴。
技术介绍
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。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术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。本专利技术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，本专利技术的有益效果在于：本专利技术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为本专利技术便于更换刀片的机床主轴的结构示意图；图2为本专利技术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，对本专利技术做进一步描述：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。优选的，所述机体1开设有与所述活塞缸81通气口连通的通气气路100，所述活塞缸81的缸体和所述活塞缸81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81的活塞杆沿远离所述锁轴孔83的方向移动；往通气气路100通入高压气，高压气驱动活塞缸81的活塞杆伸出于活塞缸81的缸体外并插入锁轴孔83内，停止供气，活塞缸81的活塞杆在活塞缸81的弹簧作用下收回至活塞缸81的缸体内。还包括套装在所述轴芯3伸出于所述机体1外的部位的装刀座5，用于安装刀片。基于实际采用过程中，为了调节轴芯3与所述机床的位置，还包括用于与所述轴芯3电性连通的碳刷导通机构7。还包括套装在所述轴芯3伸出于所述机体1外的部位并固定在所述气浮轴承组件2上的止推轴承6，所述轴芯3形成有分别与所述止推轴承6相对两侧面一一对应并相抵的限位面，通过止推轴承6提供轴向气膜支撑，防止轴芯3在轴向的窜动，提高轴芯3的稳定性。优选的，所述轴芯3与所述气浮轴承组件2之间形成有气浮间隙200；所述机体1开设有用于通入高压气体的进气气路120，所述进气气路120通过所述气浮轴承组件2的进气口与所述气浮间隙200连通；还包括设置在所述止推轴承6上方的密封环组件4，所述密封环组件4内壁与所述轴芯3外壁配合形成多个分别与所述气浮间隙200连通的气孔400，使用本便于更换刀片的机床主轴时，将高压气流注入气浮间隙200，压力空气在气浮间隙200处产生节流效应，实现高刚性支撑，同时,气浮间隙200中的高压气进入气孔400内，并形成气幕，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；本实施例中的气浮轴承组件2为现有的具有进气口的轴承组件。多个所述气孔400绕所述主轴的中心轴线依次圆周且间隔排列，形成环向气幕，实现对轴芯3周围各处的防尘作用。优选的，所述机体1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。所述第一冷却道的右端形成为第一进水端进入并从出水端流出，确保冷却液的有效流动，且通过第一冷却道对气浮轴承组件2进行冷却，延长本便于更换刀片的机床主轴的使用寿命。还包括永磁同步电机9，所述永磁同步电机9的输出轴与所述轴芯3传动相连，采用永磁同步电机9，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。还包括设置在所述永磁同步电机9外并固定在机体1上的电机冷却座10，所述电机冷却座10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，冷却液从第二进水端进入第二冷却道并从出水端排出，确保冷却液的流动，进而确保持续对永磁同步电机9进行冷却，延长永磁同步电机9的使用寿命。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本专利技术权利本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便于更换刀片的机床主轴，其特征在于，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。

【技术特征摘要】
1.一种便于更换刀片的机床主轴，其特征在于，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。2.如权利要求1所述的便于更换刀片的机床主轴，其特征在于，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。3.如权利要求1所述的便于更换刀片的机床主轴，其特征在于，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。4.如权利要求1所述的便于更换刀片的机床主轴，其特征在于，还包括用于与所述轴芯电性连通的碳刷导通机构。5.如权利要求1所述的便于更换刀片的机床主轴，其特征在于，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤秀清，朱胜利，
申请(专利权)人：广州市昊志机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44