[发明专利]一种主轴电动换刀单元

说明书

本发明公开了一种主轴电动换刀单元，属于机床换刀装置领域，包括：机壳、穿接于机壳的丝杠轴以及丝杠螺母；机壳内固定设置有电机，丝杠轴与电机的转子同轴连接；丝杠轴一端伸出电机形成用于与丝杠螺母螺纹配合的丝杠端；机壳设有用于限制丝杠螺母绕丝杠轴周向旋转的导向键；机壳设有用于供丝杠螺母伸出的通孔，丝杠端驱动丝杠螺母穿梭于通孔，在远离丝杠轴或靠近丝杠轴之间切换，比传统的气缸于油缸换刀机构，本发明体积更小，响应速度更快，且推力输出更强，大大提升了换刀效率和生产效率。仅需通过驱动丝杠螺母移动完成卸刀或复位，相比气缸和油缸换刀机构需要保压的状态能耗更低。

技术领域

本发明涉及一种机床换刀装置，尤其涉及一种主轴电动换刀单元。

背景技术

目前，机床电主轴的换刀功能部件主要采用气缸或油缸驱动完成换刀动作，而加工中心用电主轴普遍只是油缸。

压缩空气是机床的必备资源。电主轴采用气缸作为换刀单元使其成本相对较低、控制简单、空间紧凑。但由于气缸换刀结构受限于压缩空气的压力和电主轴的空间结构，气缸输出的推力并不大，通常只能用在HSK50以下的刀柄的电主轴上。

油缸的输出则远远超过气缸，且体积较小。但油缸换刀结构需要配备液压泵站，这就占据了太多机床空间，提供的设备成本也随之升高。更紧要的是，油缸响应速度慢，极大延长了非生产辅助时间。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种主轴电动换刀单元，满足大型铣削电主轴的要求，设备体积小，结构简单紧凑，且响应时间极短，提高电主轴换刀效率和生产效率，减短非生产辅助时间。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种主轴电动换刀单元，包括：

机壳、穿接于所述机壳的丝杠轴以及丝杠螺母；所述机壳内固定设置有电机，所述丝杠轴与所述电机的转子同轴连接；所述丝杠轴一端伸出所述电机形成用于与所述丝杠螺母螺纹配合的丝杠端；所述机壳设有用于限制所述丝杠螺母绕所述丝杠轴周向旋转的导向键；所述机壳设有用于供所述丝杠螺母伸出的通孔，所述丝杠端驱动所述丝杠螺母穿梭于所述通孔，在远离所述丝杠轴或靠近所述丝杠轴之间切换。

进一步地，所述主轴电动换刀单元还包括减速机构；所述减速机构设置于所述丝杠轴与所述电机之间，用于降低所述丝杠轴转速并增加其转矩。

进一步地，所述减速机构包括驱动轴、行星轮以及行星架；所述丝杠轴固定穿接于所述驱动轴并与所述驱动轴同轴设置；所述驱动轴与所述电机的转子固定连接；所述行星轮与所述驱动轴相啮合；所述丝杠轴固定穿设于所述行星架；所述行星架枢接于所述行星轮，以使所述驱动轴带动所述行星轮并通过所述行星轮带动所述行星架与所述丝杠轴转动。

进一步地，所述机壳包括机体以及分别盖设所述机体两端的第一轴承座和第二轴承座，所述电机设置在所述机体内部；所述第一轴承座和所述第二轴承座分别与所述丝杠轴的两端之间设有轴承。

进一步地，所述机壳包括机体以及分别盖设所述机体两端的第一轴承座和第二轴承座，所述电机设置在所述机体内部；所述第一轴承座设置在所述机体的下部，所述第二轴承座设置在所述机体的上部，所述第一轴承座和所述第二轴承座分别与所述丝杠轴的两端之间设有轴承，所述第一轴承座和所述第二轴承座分别于所述驱动轴的两端之间设有轴承；所述行星轮和所述行星架设置于所述丝杠端与所述第一轴承座之间。

进一步地，所述行星轮为若干个；若干个所述行星轮分别环绕于所述驱动轴的外周且等间隔设置，所述行星轮的两端分别与所述驱动轴以及所述齿圈相互捏合；若干个所述行星轮分别等间枢接于所述行星架。

进一步地，若干个所述行星轮分别与所述行星架之间的枢接轴线与所述丝杠轴的旋转轴线距离相等；所述行星轮与所述行星架之间的枢接轴线与所述丝杠轴相互平行。