一种电主轴及电主轴用打刀缸组件制造技术

本发明专利技术涉及一种电主轴及电主轴用打刀缸组件，电主轴中，在打刀活塞的接头安装孔中装配旋转接头轴，旋转接头轴与旋转接头杆、冷却接头对应连通，由冷却接头供应的冷却液经接头轴中心孔、接头杆中心孔进入拉杆的中心冷却通道中，并且旋转接头轴与冷却接头可相对转动，不需要再装配旋转接头即可实现冷却液的供应，而且，由于将旋转接头轴布置在打刀活塞的接头安装孔中，不会额外增加轴向长度，有利于电主轴的小型化设计，另外的，可有效提高了打刀缸组件的使用寿命，保证了电主轴持续高效的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种电主轴及电主轴用打刀缸组件
本专利技术涉及一种电主轴及电主轴用打刀缸组件。
技术介绍
高速电主轴是高速加工机床的核心部件，电主轴内部设置转轴，转轴与电机转子固定装配，转轴内部设置拉杆，拉杆由油缸和碟簧配合驱动拉杆前后动作而实现松刀、夹刀动作。如申请公布号为CN110947981A的中国专利技术专利中公开的同步电主轴，拉杆后端螺纹连接有拉杆接杆，在油缸内部设置活塞，活塞套装在拉杆接杆上，之间设置耐磨待，拉杆接杆上设置台阶，供活塞向前顶推以驱动拉杆前移而实现松刀操作，当需要夹紧刀具时，活塞向后运动，碟簧驱动拉杆向后运动，驱使拉刀爪夹紧刀具。高速加工过程中，刀具与工件接触区会产生大量的切削热，若不加以合理控制，不利于提高加工效率和刀具耐用度，更为甚者，产生的热变形会降低机床的加工精度，影响工件的加工质量，特别是在深孔加工过程中，尤为明显。因此，在拉杆中心通常设置中心冷却通道，供外接的冷却液进入，经拉杆、刀具直接送到切削区，减少刀具磨损以及防止过热，以减少摩擦，并清除切削屑。具体结构如申请公布号为CN110947981A的中国专利技术专利中公开的同步电主轴，在拉杆接杆上也设有冷却通孔与拉杆的中心冷却通道贯通，拉杆接杆后端连接旋转接头，冷却液经旋转接头、拉杆接杆进入拉杆，实现对刀具切削区的冷却降温。该专利技术专利申请中，拉杆接杆的后端要穿出相应油缸，在穿出的后端处专门连接旋转接头，不仅会增加电主轴的整体长度，还需要另外单独采购专门的旋转接头，而旋转接头主要依赖外国进口，价格较高，交货期较长，导致整个电主轴的设计、制造成本相对较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电主轴，以解决现有技术中拉杆接杆后端穿出相应油缸时需要连接旋转接头导致制造成本较高的技术问题；同时，本专利技术还提供一种电主轴用打刀缸组件。为实现上述目的，本专利技术所提供的电主轴技术方案1是：电主轴，包括：转轴，前端用于装配刀具，具有转轴中心孔；拉杆，可移动的装配在转轴中心孔中，所述拉杆具有中心冷却通道；打刀缸，包括缸体，缸体内沿前后方向移动装配有打刀活塞；拉刀弹性件，布置在转轴和拉杆之间，用于与打刀活塞配合驱使拉杆前后往复移动而实现向前松刀、向后拉刀的操作；接头安装孔，设置在打刀活塞上，并沿前后方向延伸；旋转接头轴，通过轴承结构转动装配在接头安装孔中，在前后方向上跟随打刀活塞同步移动，所述旋转接头轴具有接头轴中心孔；冷却接头，固定安装在所述缸体上或与所述缸体相对固定布置，冷却接头具有流体输出端和流体输入端，流体输入端位于所述缸体外，流体输出端位于所述缸体内部并向前间隙插入所述接头轴中心孔，所述冷却接头和旋转接头轴之间设有密封结构，防止冷却液外溢；所述拉杆后端一体或分体地固设有旋转接头杆，旋转接头杆与所述旋转接头轴在前后方向上密封滑动插配、在周向上相对固定，以驱动所述旋转接头轴相对所述冷却接头转动；所述旋转接头杆具有接头杆中心孔，接头杆中心孔连通所述接头轴中心孔和所述中心冷却通道。有益效果是：本专利技术所提供的电主轴上，在打刀活塞的接头安装孔中装配旋转接头轴，旋转接头轴与旋转接头杆、冷却接头对应连通，由冷却接头供应的冷却液经接头轴中心孔、接头杆中心孔进入拉杆的中心冷却通道中，并且旋转接头轴与冷却接头可相对转动，不需要再装配旋转接头即可实现冷却液的供应，而且，由于将旋转接头轴布置在打刀活塞的接头安装孔中，不会额外增加轴向长度，有利于电主轴的小型化设计。电主轴技术方案2：作为对电主轴技术方案1的进一步地改进，所述密封结构布置在所述流体输出端和接头轴中心孔之间，密封结构为非接触式气封结构或为接触式旋转动密封结构。有益效果是：利用非接触式气封结构或为接触式旋转动密封结构实现流体输出端和接头轴中心孔的转动密封。电主轴技术方案3：作为对电主轴技术方案2的进一步地改进，在密封结构为非接触式气封结构时，所述流体输出端的外周和/或接头轴中心孔的孔壁上设有储气槽，所述电主轴包括主轴箱，所述缸体位于主轴箱后侧，所述转轴通过前后支撑轴承转动装配在所述主轴箱内，主轴箱上设有油气润滑通道，用于油气润滑所述的前后支撑轴承，所述旋转接头轴和所述接头安装孔之间留有连通间隙，该连通间隙连通所述储气槽和所述油气润滑通道，使得压缩油气注入储气槽中，进而在旋转接头轴和冷却接头相对转动时形成气密封。有益效果是：利用旋转接头轴和接头安装孔之间的连通间隙，可将油气润滑通道提供的压缩油气导入储气槽中，在旋转接头轴和冷却接头相对转动时形成气密封，有效防止冷却液泄漏，采用电主轴本身具有的润滑油气来实现气封，协同性好，不需要再专门配置相应的气源及气路。电主轴技术方案4：作为对电主轴技术方案3的进一步地改进，所述连通间隙沿前后方向延伸，并向前延伸至打刀活塞前端、向后延伸至打刀活塞后端。有益效果是：连通间隙贯通整个打刀活塞，方便将前侧的压缩油气导向后端。电主轴技术方案5：作为对电主轴技术方案4的进一步地改进，所述缸体具有压力腔，所述活塞具有装配在所述压力腔中的活塞凸缘，所述压力腔用于通入驱动流体以驱动打刀活塞前后移动，所述缸体上还设有气腔，气腔位于所述压力腔后侧并与所述压力腔隔断，所述打刀活塞的后端延伸入所述气腔中，所述气腔连通所述储气槽和所述连通间隙。有益效果是：在缸体上设置气腔，方便实现储气槽和连通间隙的连通，结构简单。电主轴技术方案6：作为对电主轴技术方案4的进一步地改进，所述打刀活塞的前后两端分别固定有装配端盖，装配端盖与所述旋转接头轴间隙配合，前端的装配端盖具有顶压前端面，用于在打刀活塞向前移动时顶推拉杆向前移动。电主轴技术方案7：作为对电主轴技术方案3的进一步地改进，所述主轴箱和所述缸体的前端围成油气腔，所述打刀活塞的前端延伸入所述油气腔中，所述油气腔与所述油气润滑通道、所述连通间隙分别连通。电主轴技术方案8：作为电主轴技术方案3至技术方案7中任一技术方案的进一步改进，所述储气槽为环形储气槽，环形储气槽沿前后方向依次间隔分布多个，并通过接头轴中心孔和流体输出端之间的装配间隙连通。有益效果是：采用环形储气槽，降低气封衰减，可有效提高气封效果。电主轴技术方案9：作为电主轴技术方案1至技术方案7中任一技术方案的进一步改进，所述旋转接头杆的后端与所述接头轴中心孔密封滑动插配，并在周向上相对固定装配。有益效果是：旋转接头杆的后端与接头轴中心孔插装，结构简单，装配方便，不会额外增加径向尺寸。本专利技术所提供的电主轴用打刀缸组件的技术方案1是：电主轴用打刀缸组件，包括：缸体，用于固定安装于电主轴的主轴箱后侧；打刀活塞，沿前后方向导向移动装配在所述缸体内；接头安装孔，设置在打刀活塞上，并沿前后方向延伸；旋转接头轴，通过轴承结构转动装配在接头安装孔中，在前后方向上跟随打刀活塞同步移动，所述旋转接头轴用于与电主轴的旋转接头杆的后端在前后方向上密封滑动插配、在周向上相对固定装配；所述旋转接头轴具有接头轴中心孔，用于通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电主轴，包括：/n转轴，前端用于装配刀具，具有转轴中心孔；/n拉杆，可移动的装配在转轴中心孔中，所述拉杆具有中心冷却通道；/n打刀缸，包括缸体，缸体内沿前后方向移动装配有打刀活塞；/n拉刀弹性件，布置在转轴和拉杆之间，用于与打刀活塞配合驱使拉杆前后往复移动而实现向前松刀、向后拉刀的操作；/n其特征在于，还包括：/n接头安装孔，设置在打刀活塞上，并沿前后方向延伸；/n旋转接头轴，通过轴承结构转动装配在接头安装孔中，在前后方向上跟随打刀活塞同步移动，所述旋转接头轴具有接头轴中心孔；/n冷却接头，固定安装在所述缸体上或与所述缸体相对固定布置，冷却接头具有流体输出端和流体输入端，流体输入端位于所述缸体外，流体输出端位于所述缸体内部并向前间隙插入所述接头轴中心孔，所述冷却接头和旋转接头轴之间设有密封结构，防止冷却液外溢；/n所述拉杆后端一体或分体地固设有旋转接头杆，旋转接头杆与所述旋转接头轴在前后方向上密封滑动插配、在周向上相对固定，以驱动所述旋转接头轴相对所述冷却接头转动；/n所述旋转接头杆具有接头杆中心孔，接头杆中心孔连通所述接头轴中心孔和所述中心冷却通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种电主轴，包括：
转轴，前端用于装配刀具，具有转轴中心孔；
拉杆，可移动的装配在转轴中心孔中，所述拉杆具有中心冷却通道；
打刀缸，包括缸体，缸体内沿前后方向移动装配有打刀活塞；
拉刀弹性件，布置在转轴和拉杆之间，用于与打刀活塞配合驱使拉杆前后往复移动而实现向前松刀、向后拉刀的操作；
其特征在于，还包括：
接头安装孔，设置在打刀活塞上，并沿前后方向延伸；
旋转接头轴，通过轴承结构转动装配在接头安装孔中，在前后方向上跟随打刀活塞同步移动，所述旋转接头轴具有接头轴中心孔；
冷却接头，固定安装在所述缸体上或与所述缸体相对固定布置，冷却接头具有流体输出端和流体输入端，流体输入端位于所述缸体外，流体输出端位于所述缸体内部并向前间隙插入所述接头轴中心孔，所述冷却接头和旋转接头轴之间设有密封结构，防止冷却液外溢；
所述拉杆后端一体或分体地固设有旋转接头杆，旋转接头杆与所述旋转接头轴在前后方向上密封滑动插配、在周向上相对固定，以驱动所述旋转接头轴相对所述冷却接头转动；
所述旋转接头杆具有接头杆中心孔，接头杆中心孔连通所述接头轴中心孔和所述中心冷却通道。


2.根据权利要求1所述的电主轴，其特征在于，所述密封结构布置在所述流体输出端和接头轴中心孔之间，密封结构为非接触式气封结构或为接触式旋转动密封结构。


3.根据权利要求2所述的电主轴，其特征在于，在密封结构为非接触式气封结构时，所述流体输出端的外周和/或接头轴中心孔的孔壁上设有储气槽，所述电主轴包括主轴箱，所述缸体位于主轴箱后侧，所述转轴通过前后支撑轴承转动装配在所述主轴箱内，主轴箱上设有油气润滑通道，用于油气润滑所述的前后支撑轴承，所述旋转接头轴和所述接头安装孔之间留有连通间隙，该连通间隙连通所述储气槽和所述油气润滑通道，使得压缩油气注入储气槽中，进而在旋转接头轴和冷却接头相对转动时形成气密封。


4.根据权利要求3所述的电主轴，其特征在于，所述连通间隙沿前后方向延伸，并向前延伸至打刀活塞前端、向后延伸至打刀活塞后端。

【专利技术属性】
技术研发人员：李东亚，黄昆，宋思明，叶军，牛青波，郑昊天，张振强，
申请(专利权)人：洛阳轴承研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41