[发明专利]一种一体化机床卡盘

说明书

技术领域

本发明涉及一种机床部件，更具体地说，涉及一种将电机结构和机床卡盘结构紧密结合而成的机电一体化的机床卡盘。

背景技术

在传统机床技术中，无论是卧式机床、立式机床、自动机床、数控机床、变频机床等等，都有一个庞大且造价昂贵的机床主轴箱，主轴箱内设置有变速齿轮组、传动轴、离合器等，实现对机床卡盘转动速度和力矩的传递和控制，主轴箱结构复杂、体积庞大、要求加工精度高，能量传递效率低，使得机床造价昂贵，能耗高，使传统机床产品的加工制造成本居高不下。

为了克服传统机床存在的上述缺陷，出现了不使用完整主轴箱的变频机床。变频机床虽然大大简化了主轴箱结构，但其结构上采用了两个皮带轮和一根皮带的皮带传动将电机的旋转力矩传递到机床卡盘上，仍然存在如下缺陷：

1、变频机床的旋转力矩由电机经皮带传动传递至卡盘，机床结构的传动链上必须包括电机转轴、两个皮带轮、皮带和卡盘，使得机床的体积仍然较大；

2、由于传动链零部件较多，制造、装配精度的要求较高，使得机床的制造成本较高；

3、皮带传动效率低，能量损失大，因此变频机床效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种一体化机床卡盘，克服现有变频机床存在的上述缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种一体化机床卡盘，包括机架6、固定连接在该机架上的机床主轴7、轴承11和通过该轴承轴向定位并垂直转动支承在该机床主轴上的卡盘4，其特征在于：还包括位于所述卡盘后端一侧并固定连接在所述机床主轴上的平面圆环旋转电机初级定子机架9、设置在该初级定子机架侧面上的初级定子平面圆环体1和连接该初级定子平面圆环体线圈绕组13的供电导线，所述卡盘包括设置在其上的平面圆环旋转电机的次级转子平面圆环体2，所述初级定子平面圆环体与所述次级转子平面圆环体间隔相对并形成电磁场气隙3。

在本发明的一体化机床卡盘中，所述卡盘包括向其后端延伸的外圆壳边的延长部分5，所述初级定子平面圆环体设置在所述初级定子机架两侧表面或任一侧表面上，所述次级转子平面圆环体对应于所述初级定子平面圆环体设置在所述卡盘后端表面上或所述延长部分上。

在本发明的一体化机床卡盘中，所述机床主轴7为圆筒形空心结构。

在本发明的一体化机床卡盘中，所述卡盘、卡盘延长部分、初级定子机架、初级定子平面圆环体、次级转子平面圆环体和机床主轴之间形成以所述电磁场气隙为开口的密闭空间，包括穿过所述初级定子机架或所述机床主轴或所述气隙进入所述密闭空间的压缩空气管。

在本发明的一体化机床卡盘中，包括沿轴向设置在所述机床主轴表面的浅槽，所述压缩空气管经该浅槽进入所述密闭空间。

在本发明的一体化机床卡盘中，包括设置在所述密闭空间内部、开口朝向所述电磁场气隙并沿所述初级定子平面圆环体圆周间隔分布的多个吹气嘴，所述吹气嘴与所述压缩空气管连通。

在本发明的一体化机床卡盘中，所述卡盘在所述主轴上的轴向定位是这样实现的：所述主轴上对应所述轴承的安装位置设置定位台阶，所述轴承的一端和该定位台阶配合定位，该轴承的另一端由轴向定位的轴承外端盖定位或和与该主轴端部螺纹配合的限位螺母配合定位，所述限位螺母螺纹配合的螺纹旋向与所述卡盘的旋转方向相同。

在本发明的一体化机床卡盘中，所述卡盘在所述主轴上的轴向定位是这样实现的：所述主轴上对应所述轴承的安装位置设置沿轴向定位的定位环，所述轴承的一端和该定位环配合定位，该轴承的另一端由轴向定位的轴承外端盖定位或和与该主轴端部螺纹配合的限位螺母配合定位，所述限位螺母螺纹配合的螺纹旋向与所述卡盘的旋转方向相同。

在本发明的一体化机床卡盘中，所述卡盘在所述主轴上的轴向定位是这样实现的：所述主轴上对应所述轴承的安装位置设置与所述主轴螺纹连接的轴承内端盖，该轴承内端盖所述螺纹连接的螺纹旋向与所述卡盘的旋转方向相同；所述轴承的一端通过该轴承内端盖定位，该轴承的另一端由轴向定位的轴承外端盖定位或和与该主轴端部螺纹配合的限位螺母配合定位，所述限位螺母螺纹配合的螺纹旋向与所述卡盘的旋转方向相同。

在本发明的一体化机床卡盘中，所述初级定子机架与所述主轴的固定连接结构为：所述初级定子机架与所述主轴为一整体成型或所述初级定子机架可拆卸固定连接在所述主轴上。

实施本发明的一体化机床卡盘，与现有技术比较，其有益效果是：