[发明专利]一种高速直联主轴

说明书

技术领域

    本发明涉及一种机械加工设备，具体地说是一种高转速、大扭矩自动换刀直联主轴。

背景技术

在现有技术中，滚珠高速机床主轴整体结构复杂且松散，加工难且对称性差，因此工作精度低、转速低，另一方面现有的主轴不能自动换刀，需要人手操作，这就浪费人力且消耗太多的工时；一般主轴不具备内外吹尘的功能，设备的使用寿命短且安全性能低。

发明内容

本发明提供一种高速直联主轴，它克服了现有技术的不足

本发明技术解决方案是包括有，包括有圆柱销（3）、止推螺母（4）、预紧螺钉（5）、预紧碟簧（6）、调节垫（7）、上轴承内环锁紧螺母（8）、上轴承压盖组件（9）、轴承（10）、轴芯组件（11）、传感器定位架（12）、拉杆组件（13）活塞（15）、机体组件（16）、轴间隔套组件（17）、隔套组件（18）、拉爪组件（19）、下端盖组件（20），本发明特别在于有油缸组件（14）固定在调节垫（7）的尾部，所述油缸组件（14）包括有外壁带轴向拉刀进油孔（14.2）和打刀进油孔（14.6）的缸体（14.3）、缸体（14.3）内腔且尾部凸出缸体（14.3）的中空活塞（15）、缸体（14.3）上端面的传感器定位架（5），其中，活塞（15）外凸于缸体的尾部上固定有限位螺母（1），活塞（15）的下部内腔中固定有油缸推圈（2），活塞（15）中部壁体内设有与打刀进油孔（14.6）相通的油道。

所述活塞（15）中部与缸体（14.3）接触的外壁设有O型圈（14.8），活塞（15）下凸部与缸体（14.3）接触的外壁设有Y型圈（14.4）。

所述机体组件（16）底部设有下端盖组件（20），下端组件（20）包括有下端盖主体（20.1），下端盖主体（20.1）台阶的上端面设有轴向的气幕进气孔（20.2），下端盖主体（20.1）的台阶外壁固定有下端盖环罩，下端盖环罩和下端盖主体（20.1）台阶间设有刀具环喷水环槽（20.3），刀具环喷水环槽（20.3）的上、下均设有O型密封圈（20.4），下端盖主体（20.1）的内壁还设有冷却水入口（20.5），下端盖主体（20.1）的底部设有万向喷嘴（20.6）。

所述的轴芯组件（11）包括轴芯主体（11.1），轴芯主体（11.1）的轴向贯通孔中设有拉杆组件（13），轴芯主体（11.1）上设有圆柱销（3），圆柱销（3）的上、下部设有油缸推圈（15），轴芯主体（11.1）的中、下部轴向贯通孔中自上而下分别设有碟形弹簧（11.2）、碟簧压盖（11.3）和拉爪组件（11.4）。

本发明工作原理：松拉刀工作原理：油缸组件（14）上进有孔注油，推动活塞（15）向下运动，带动油缸推圈（2）及圆柱销（3），最后作用在固定于轴心内孔端面上的拉杆组件（13），拉杆组件（13）前端固定，后端受力向下移动，碟簧受压缩弹性变形产生复位的力方向朝上；拉抓组件（19）在拉杆的带动下向下移动，四瓣拉抓向下移动过程中，受弹簧拉紧力影响，前端张开至刀柄可自由进出的尺寸，拉抓前端对拉丁端面施力将刀柄推出，实现打刀动作；油缸组件（14）复位孔进油，进油孔停止进油且保持联通状态，活塞（15）复位、碟簧组复位上拉，拉抓组件（19）向上移动，前端开口锁紧拉紧刀柄完成拉刀动作。

轴承保护机构工作原理：主轴打刀时，油缸组件（14）同时进油、进气，提供打刀力和轴芯中心出气。中心吹气时，少量气体会由拉杆组件（13）和圆柱销（3）的配合间隙中流出进入主轴内腔，止推螺母（4）与调节垫（7）配合使用具有迷宫结构，防止高压吹尘气吹进轴承，气体可从调节垫（7）径向排气孔排出，防止残余气体进入轴承，稀释轴承润滑脂，降低轴承使用寿命；另外在打刀时，拉杆组件（13）受力直接作用在轴芯组件（11）内孔上端面，会带动轴承（10）受力，当轴承（10）受力超过一定值时，会造成轴承的损伤，此款直联主轴通过固定在机体上的调节垫（7）支撑受力，反作用力施压在紧螺钉（5）串联的预紧碟簧（6），当力超过轴承可承受安全压力时，预紧碟簧（6）受压并分解压力保护轴承。

本发明的优点在于：

1：更容易达到高转速，且仍能保持极高的径向和轴向刚度；

2：采用油脂润滑，降低成本提高转速；

3：主轴前端的迷宫结构和空气气幕设计，使主轴密封性能更优，可有效的防止切削屑或其他异物等进入主轴轴承，导致轴承损坏；

4：主轴打刀系统采用高压式油压缸，特殊的油封设计。密封性能好，结构紧凑，使用寿命长；