滑台式箱体伺服电主轴的制作方法

1.本实用新型涉及机加工机床领域，特别是伺服电主轴。


背景技术：

2.电主轴是最近几年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新技术。高速数控机床主传动系统取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式，使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，因此可做成“主轴单元”，俗称“电主轴”。电主轴具有结构紧凑、重量轻、惯性小、噪声低、响应快等优点，而且转速高、功率大，简化机床设计，易于实现主轴定位，是高速主轴单元中的一种最理想结构。
3.现有的电主轴，主要为套筒式电主轴，现有的电主轴主要由一个套筒式的外壳为框架，然后将其他的元件(例如是转轴、转子、定子)安装在外壳中，然后实用的时候，还需要配上固定座，然后将外壳安装在固定座上。这使得整个电主轴结构的结构变得复杂，而且产品的重量变大，不利于拆装维护。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：在于提供一种滑台式箱体私服电主轴，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
5.本实用新型解决其技术问题的解决方案是：滑台式箱体伺服电主轴，包括箱体，所述箱体内包括内腔，所述内腔中设有主轴；所述箱体的底面的两侧均设有滑台部，所述滑台部包括安装槽；所述箱体的底面的后侧还包括螺母安装座。
6.本实用新型的有益效果是：本实用新型通过直接利用带滑台的箱体代替传统的壳体以及固定座，使得结构更加简单，同时可以减少整体的重量，使得拆装更加方便。
7.作为上述技术方案的进一步改进，所述箱体的前端设有轴承安装部，所述轴承安装部的前端设有开口，所述主轴的前端从所述轴承安装部的开口向前伸出，所述轴承安装部的开口处还设有封盖。箱体中通过增加封盖的结构，使得在维修的时候，更加便捷。
8.作为上述技术方案的进一步改进，所述轴承安装部外还套有冷却水环，所述冷却水环与所述箱体密封连接，所述封盖的前侧还设有防水套，所述防水套与所述主轴之间设有密封环。工作的时候，轴承安装部的位置容易摩擦生热，导致热量增加。而通过增加冷却水环，使得工作的时候，可以对该部位进行局部降温，提高电主轴的使用寿命。
9.作为上述技术方案的进一步改进，所述内腔的后侧设有基础部，所述基础部中安装有定子与转子。
10.作为上述技术方案的进一步改进，所述主轴为中空设置，所述主轴包括空腔，所述主轴的空腔中设有夹紧机构，所述夹紧机构包括夹头与拉杆，所述主轴的前端设有喇叭口，所述夹头包括可向内收缩的弹性部，所述弹性部的中间设有夹持空间，所述弹性部与所述
喇叭口抵接，所述拉杆与所述主轴滑动连接，所述拉杆的一端与所述夹头固定连接，所述拉杆的另外一端从主轴的后端伸出。
11.通过在主轴内增加夹紧机构，巧妙地利用夹头的变形去卡紧工件，简化了电主轴的工装夹具，用于车床的时候，不需要连接筒夹座、卡盘等传统的工装夹具，使得电主轴整体的惯性小，伺服响应速度显著提高，能将数控车床的主轴转速提高到10000rpm以上。
12.作为上述技术方案的进一步改进，驱动机构包括弹性件，所述弹性件位于所述空腔内，所述弹性件的一端与所述主轴抵接另外一端与所述拉杆抵接。利用弹性件提供驱动力，可以进一步简化电主轴的整体结构。而且，弹性件能随着主轴高速转动，保证了夹持的可靠性。
13.作为上述技术方案的进一步改进，所述夹头包括基部，所述弹性部设置在基部上，所述弹性部包括两个以上的瓣体，所述瓣体的外表面与所述喇叭口的内表面抵接；所述瓣体的一端固定在基部，瓣体的另外一端自由悬空，两两瓣体之间设有空隙，所有所述瓣体的内表面形成所述的夹持空间；所述瓣体的前端呈梯形，所述瓣体的前端的外轮廓与所述喇叭口的内壁相适配；所述瓣体的内表面呈弧形。利用瓣体的受挤压变形，实现了对工件的夹持，夹紧可靠。
14.作为上述技术方案的进一步改进，所述主轴的后侧设有磁环，所述箱体的后侧设有与磁环对应的磁环测头。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
16.图1是本实用新型的立体示意图；
17.图2是本实用新型的箱体的立体剖视图；
18.图3是本实用新型的整体剖视图；
19.图4是本实用新型的正视图；
20.图5是本实用新型的夹头的结构示意图。
具体实施方式
21.以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用
新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
23.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
24.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。同时，本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
25.参照图1～图4，滑台式箱体伺服电主轴，包括箱体100、主轴200，所述箱体100内包括内腔101，所述箱体100的前端设有轴承安装部110，所述轴承安装部110的前端设有开口111，所述开口与所述内腔101连通；所述箱体100的底面的两侧均设有滑台部120，所述滑台部120包括安装槽121；所述箱体100的底面的后侧还包括螺母安装座130。所述内腔101的后侧设有基础部140，所述基础部140中安装有定子与转子，所述主轴200与所述转子固定连接。同时，所述主轴200的前端从所述轴承安装部的开口111向前伸出，所述轴承安装部110的开口处还设有封盖400。
26.将本电主轴的个个零部件固定安装到箱体100后，只需将箱体100通过滑台部120以及螺母安装座130与外设的直线模组连接即可。进一步提高其在机床功能部件中的高度集成性，使其所配置而成的机床能更简化。同时，本电主轴的整体结构简单，工艺成本大幅降低，关键是主轴箱组件重量大幅降低，若是配置在上下运动的z轴上，完全可以节省掉各类配重的配件，相关驱动的电机也可以相应减小，降低了整机的综合成本。而且，本电主轴具有伺服电主轴的传统优势。刚性及响应速度都远超机械主轴，属于直驱特性，能完成刚性攻牙等加工性能。
27.同时，维修时比套筒式主轴会更便捷一些，一般情况下，主轴故障都集中发生在轴承与轴头内孔等处，维修时只需将位于箱体前端的主轴与轴承组件拆下来去维修即可，而套筒式主轴要拆除整套组件(一般重量大于65kg)，而拆除主轴与轴承包括转子总重量只是相当于套筒式主轴组件的三分之一的重量，拆装要方便的多，重新装配后的重复定位精度也要好许多。
28.当电主轴用于高速转动的时候，电主轴的轴头部分容易发生热量聚集。进一步作为优选的实施方式，所述轴承安装部110外还套有冷却水环500，所述冷却水环500与所述箱体100密封连接，所述封盖300的前侧还设有防水套600，所述防水套600与所述主轴200之间设有密封环。当需要冷却的时候，往冷却水环500中通入循环水，循环水即可将轴承安装部110处的热量带走，起到冷却的效果。而且冷却水不会进入到箱体100的内部。
29.同时，为了方便电主轴装夹工件，优选地，所述主轴200为中空设置，所述主轴包括前后贯通的空腔210，所述主轴200的前端设有喇叭口220，所述喇叭口220的内径自前往后逐渐变小，所述主轴200的空腔210中设有夹紧机构300，所述夹紧机构300包括夹头310与拉杆320，所述夹头310的后端与所述拉杆320的前端螺纹连接，所述拉杆320的前端设置外螺纹，所述夹头310的后端设有内螺纹。所述拉杆320的后端完全贯穿所述的主轴200的空腔
210，拉杆320与主轴200可滑动的套接在一起，例如本实施例中，所述拉杆320上设有滑块，所述主轴200上设有滑槽，所述滑块嵌入在滑槽中。在拉杆320的后端可以设置有驱动机构。
30.驱动机构包括弹性件，所述弹性件位于所述空腔内，所述弹性件的一端与所述主轴抵接另外一端与所述拉杆抵接。
31.参见图5，所述夹头310包括基部313与可向内收缩的弹性部311，所述弹性部311的中间设有夹持空间312，所述弹性部311与所述喇叭口220抵接；所述弹性部311设置在基部313上，所述弹性部311包括四片的瓣体314，所述瓣体314的外表面与所述喇叭口220的内表面抵接；所述瓣体314的一端固定在基部313，瓣体314的另外一端自由悬空，两两瓣体314之间设有空隙315，所述瓣体314的前端呈梯形，所述瓣体314的前端的外轮廓与所述喇叭口的内壁相适配；所述瓣体314的内表面呈弧形，四片的所述瓣体314的内表面形成一个圆形的夹持空间312。而所述基部313设置有与拉杆320对应的内螺纹。
32.工作的时候，将电主轴安装到车床上，可以通过利用车床上的气缸或油缸提供向前的推力，该推力克服了压缩弹簧的弹力，从而使得夹头310处于放松状态。然后将棒状的待加工工件自前往后插入夹头310的夹持空间312，然后控制气缸或油缸复位，拉杆320在弹性件的作用下，相对主轴200向后滑动，而拉杆320在向后滑动的时候，带动夹头310也同步向后滑动，由于主轴200前端的喇叭口作用，夹头310的四片瓣体314向内收缩，从而使得位于夹持空间312中的工件a被四片瓣体314牢牢咬住。
33.进一步作为优选的实施方式，所述主轴200的后侧设有磁环700，所述箱体100的后侧设有与磁环对应的磁环测头800。
34.以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。