专利名称：可换刀的小型化心轴单元以及主轴装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加工机械，特别是涉及一种可换刀的小型化心轴单元以及主轴装置。
背景技术：
如图1及图2所示，现有一种主轴装置，包括一个心轴单元1、一个套设在该心轴 单元1外部的壳体单元2、一个安装在该心轴单元1与该壳体单元2间的马达3、一个设置 在该马达2前侧且安装在该心轴单元1与该壳体单元2间的前空气轴承4以及一个设置在 该马达3后侧且安装在该心轴单元1与该壳体单元2间的后空气轴承5。该心轴单元1具 有一个轴套101、一个套设在该轴套101中的滑动件102、一个与该滑动件102锁接的筒夹 103以及一个提供该滑动件102拉掣该筒夹103朝该轴套101内部套合弹力的弹力件104。如图2所示，该滑动件102具有一个本体105以及一个固设在该本体105且呈中 空环状的环套106，该本体105具有一个设置在内部且供该筒夹103锁接的螺孔107，该环 套106自该本体105前端朝后延伸。虽然利用该环套106的设置，提供该滑动件102相对于该轴套101线性移动时产 生低摩擦阻力，但是因为该环套106的设置位置对应于该螺孔107，以致于该滑动件102的 小型化受到限制，也就是说，当滑动件102的尺寸变小时，没有足够的肉厚攻牙产生螺孔 107，而高转速(例如200000 300000rpm)主轴装置的心轴单元1，必须采质量较低、尺寸 较小的设计，以维持适当的转动惯性矩，或是钻设细小孔径的机种，也必须设计尺寸较小的 心轴单元1。小型化的轴套101因为内孔径变小，将无法容置上述的滑动件102。再者，为了使该环套106固定于该本体105，该本体105还具有一个设置在外周面 的外螺纹108，且该环套106具有一个螺合在该外螺纹108的内螺纹106’，如此一来造成该 滑动件102的小型化受到更大的限制。
发明内容
本发明的一个目的是在提供一种可缩小径向尺寸的可换刀的小型化心轴单元。本发明的另一个目的在于提供一种可缩小径向尺寸的具有可换刀的小型化心轴 单元的主轴装置。本发明可换刀的小型化心轴单元，包括一个轴套、一个套设在该轴套中的滑动件、 一个与该滑动件锁接的筒夹以及一个提供该滑动件拉掣该筒夹朝该轴套内部套合弹力的 弹力件。该轴套呈中空管状且沿着一条轴线延伸，该滑动件具有一个本体以及一个固设在 该本体的环套，该本体呈阶级状，并具有一个大径部、一个沿着该轴线衔接在该大径部后侧 的小径部、一个衔接在该大径部与该小径部间的肩部以及一个对应该轴线设置的螺孔，该 螺孔的设置位置对应于该大径部，该环套固设在该小径部且自该肩部朝后延伸。该筒夹沿 着该轴线锁接在该滑动件一侧，并具有一个螺设于该螺孔的螺接部。该弹力件安装在该轴 套内部，且提供该滑动件拉掣该筒夹朝该轴套内部套合的弹力，且使该筒夹朝该轴线产生束夹。本发明具有可换刀的小型化心轴单元的主轴装置，包括一个心轴单元、一个壳体 单元、一个马达、一个前轴承、一个后轴承以及一个头座单元。该心轴单元沿着一条轴线延 伸，并具有一个轴套、一个沿着该轴线套设在该轴套中的滑动件、一个沿着该轴线与该滑动 件锁接的筒夹以及一个套设在该轴套与该滑动件间的弹力件，该滑动件具有一个本体以及 一个固设在该本体的环套，该本体呈阶级状，并具有一个大径部、一个沿着该轴线衔接在该 大径部后侧的小径部、一衔接在该大径部与该小径部间的肩部以及一个对应该轴线设置的 螺孔，该螺孔的设置位置对应于该大径部，该环套固设在该小径部且自该肩部朝后延伸，该 弹力件提供该滑动件拉掣该筒夹朝该轴套内部套合的弹力，且使该筒夹朝该轴线产生束 夹。该壳体单元呈中空筒状且套设在该心轴单元外部。该马达安装在该心轴单元与该壳体 间，且驱动该心轴单元转动。该前轴承安装在该心轴单元与该壳体间，且设置在该马达前 侧。该后轴承安装在该心轴单元与该壳体间，且设置在该马达后侧，该头座单元具有一个固 设于该壳体单元的头座以及一个推掣该滑动座的压力缸。本发明的有益效果在于利用该环套固设在该小径部且自该肩部朝后延伸，可缩 小径向尺寸。
图1是现有一种主轴装置的组合剖面图；图2是该种主轴装置的局部放大示意图；图3是本发明可换刀的小型化心轴单元的主轴装置的一个较佳实施例的组合剖 面图；图4是该较佳实施例的局部放大示意图；图5是该较佳实施例的另一个局部放大示意图，说明一个环套固结在一个本体 上。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明如图3以及图4所示，本发明具有可换刀的小型化心轴单元10的主轴装置100的 较佳实施例，还包括一个套设在该心轴单元10外部的壳体单元20、一个套设在该心轴单元 10与该壳体单元20间的马达30、一个设置在该马达30前侧的前轴承40、一个设置在该马 达30后侧的后轴承50、一个设置在该后轴承50后侧的止推轴承60以及一个设置在该止推 轴承60后侧的头座单元70。该心轴单元10包括一个沿一条轴线L延伸的轴套11、一个套设在该轴套11中的 滑动件12、一个与该滑动件12锁接的筒夹13以及一个提供该滑动件12拉掣该筒夹13朝 该轴套11内部套合弹力的弹力件14。该轴套11具有一个界定出一个轴孔111的内环面112以及一个与该内环面112相 反的外环面113，该内环面112具有一个垂直于该轴线L且对应该筒夹13的定位肩部114， 该外环面113具有一个前端部115、一个后端部116、一个介于该前端部115与该后端部116 间的中段117以及一个设于该后端部116且沿着径向延伸的定位盘件118。
该滑动件12套设在该轴孔111中，并具有一个本体121以及一个固设在该本体 121的环套122。该本体121呈阶级状，并具有一个大径部123、一个沿着该轴线L衔接在该 大径部123后侧的小径部124、一个衔接在该大径部123与该小径部124间的肩部125以 及一个对应该轴线L设置的螺孔126，该螺孔126的设置位置对应于该大径部123。配合参 阅图5，本实施例的环套122为自润轴承，且具有多数个凹设于内环面且供填入黏胶的环槽 1221，借着该环槽1221中的黏胶使得该环套122固设在该小径部IM且自该肩部125朝后 延伸，并提供该滑动件12相对于该轴套11线性移动时产生低摩擦阻力。该筒夹13沿着该轴线L锁接在该滑动件12 —侧，并具有一个螺设于该螺孔1 的螺接部131。该弹力件14安装在该轴套11内部且弹抵在该定位肩部114与该本体12的大径 部123间，促使该筒夹13朝该轴线L产生束夹。该壳体单元20呈中空筒状，并具有一个外壳21以及一个固设在该外壳21内部的 冷却套22。该马达30安装在该心轴单元10的中段117与该冷却套22间且驱动该心轴单元 10转动。该前轴承40为空气轴承，安装在该心轴单元10的前端部115与该冷却套22间， 且设置在该马达30前侧。该后轴承50为空气轴承，安装在该心轴单元10的后端部116与该冷却套22间， 且设置在该马达30后侧、该定位盘件118前侧。该止推轴承60为空气轴承，安装在该心轴单元10的后端部116与该冷却套22间， 且相对于该后轴承50设置在该定位盘件118后侧。该头座单元70具有一个固设于该壳体单元10且位在该止推轴承60后侧的头座 71以及一个推掣该滑动座12的压力缸72。当该滑动座12受该压力缸72掣动且带动该筒 夹13前移时，松释该筒夹13以进行换刀。本发明利用该环套122固设在该本体121的小径部IM且自该肩部125朝后延 伸。则利用该环套122的设置，不但提供该滑动件12相对于该轴套11线性移动时产生低 摩擦阻力，且因为该螺孔1 对应于该大径部123，虽滑动件12的外径尺寸变小，但是在大 径部123有足够的肉厚攻牙，所以该滑动件12整体的径向尺寸可以小型化，适用于高转速 或钻细孔的小型化心轴单元10、主轴装置100。值得一提的是，本发明的环套122与该本体121是利用胶黏结合，固结牢固，而图 1所示的环套106与本体105以螺合方式结合，则会因为背隙问题，可能产生松动，所以，本 发明的环套122与该本体121的固结性，也优于现有主轴装置。权利要求
1.一种可换刀的小型化心轴单元，包括一个轴套、一个套设在该轴套中的滑动件、一个 与该滑动件锁接的筒夹以及一个弹力件；该小型化心轴单元的特征在于该轴套，呈中空管状且沿一条轴线延伸；该滑动件，套设在该轴套中，并具有一个本体以及一个固设在该本体的环套，该本体呈 阶级状，并具有一个大径部、一个沿着该轴线衔接在该大径部后侧的小径部、一个衔接在该 大径部与该小径部间的肩部以及一个对应该轴线设置的螺孔，该螺孔的设置位置对应于该 大径部，该环套固设在该小径部且自该肩部朝后延伸；该筒夹，沿着该轴线锁接在该滑动件一侧，并具有一个螺设于该螺孔的螺接部； 该弹力件，安装在该轴套内部，且提供该滑动件拉掣该筒夹朝该轴套内部套合的弹力， 且使该筒夹朝该轴线产生束夹。
2.如权利要求1所述的可换刀的小型化心轴单元，其特征在于该滑动件的环套为自 润轴承。
3.如权利要求2所述的可换刀的小型化心轴单元，其特征在于该滑动件的环套具有 多数个凹设于内环面且供填入黏胶的环槽。
4.如权利要求1所述的可换刀的小型化心轴单元，其特征在于该轴套具有一个界定 出一个轴孔的内环面，该内环面具有一个垂直于该轴线且对应该筒夹的定位肩部，该弹力 件弹抵在该定位肩部与该本体的大径部间。
5.一种具有可换刀的小型化心轴单元的主轴装置，包括一个心轴单元、一个壳体单元、 一个马达、一个前轴承、一个后轴承以及一个头座单元；该主轴装置的特征在于该心轴单元，沿着一条轴线延伸，并具有一个轴套、一个沿着该轴线套设在该轴套中的 滑动件、一个沿着该轴线与该滑动件锁接的筒夹以及一个套设在该轴套与该滑动件间的弹 力件，该滑动件具有一个本体以及一个固设在该本体的环套，该本体呈阶级状，并具有一个 大径部、一个沿着该轴线衔接在该大径部后侧的小径部、一个衔接在该大径部与该小径部 间的肩部以及一个对应该轴线设置的螺孔，该螺孔的设置位置对应于该大径部，该环套固 设在该小径部且自该肩部朝后延伸，该弹力件提供该滑动件拉掣该筒夹朝该轴套内部套合 的弹力，且使该筒夹朝该轴线产生束夹；该壳体单元，呈中空筒状且套设在该心轴单元外部；该马达，安装在该心轴单元与该壳体单元间，且驱动该心轴单元转动；该前轴承，安装在该心轴单元与该壳体单元间，且设置在该马达前侧；该后轴承，安装在该心轴单元与该壳体单元间，且设置在该马达后侧；该头座单元，具有一个固设于该壳体单元的头座以及一个推掣该滑动座的压力缸。
6.如权利要求5所述的具有可换刀的小型化心轴单元的主轴装置，其特征在于该心 轴单元的环套为自润轴承。
7.如权利要求6所述的具有可换刀的小型化心轴单元的主轴装置，其特征在于该心 轴单元的环套具有多数个凹设于内环面且供填入黏胶的环槽。
8.如权利要求5所述的具有可换刀的小型化心轴单元的主轴装置，其特征在于该心 轴单元的轴套具有一个界定出一个轴孔的内环面，该内环面具有一个垂直于该轴线且对应 该筒夹的定位肩部，该弹力件弹抵在该定位肩部与该本体的大径部间。
9.如权利要求5所述的具有可换刀的小型化心轴单元的主轴装置，其特征在于该心轴单元的轴套还具有一个设于该后轴承后侧且沿着径向延伸的定位盘件，该主轴装置还包 括有一个设于该定位盘件后侧的止推轴承。
10.如权利要求9所述的具有可换刀的小型化心轴单元的主轴装置，其特征在于该前 轴承、该后轴承与该止推轴承皆为空气轴承。
11.如权利要求10所述的具有可换刀的小型化心轴单元的主轴装置，其特征在于该 壳体单元具有一个外壳以及一个固设在该外壳内部的冷却套，该马达安装在该心轴单元与 该冷却套间，该前轴承安装在该心轴单元与该冷却套间，且设置在该马达前侧，该后轴承安 装在该心轴单元与该冷却套间，且设置在该马达后侧、该定位盘件前侧，该止推轴承安装在 该心轴单元与该冷却套间，且相对于该后轴承设置在该定位盘件后侧。
全文摘要
本发明公开了一种可换刀的小型化心轴单元以及主轴装置，该心轴单元包括一个轴套、一个套设在该轴套中的滑动件、一个与该滑动件锁接的筒夹以及一个提供该滑动件拉掣该筒夹朝该轴套内部套合弹力的弹力件，该滑动件具有一个本体以及一个固设在该本体的环套，该本体具有一个大径部以及一个对应该大径部的螺孔，该环套固设在一个小径部。该主轴装置包括一个心轴单元、一个壳体单元、一个马达、一个前轴承、一个后轴承以及一个头座单元。且利用该环套与该螺孔位置错开，适用于尺寸小、转速高的心轴单元。
文档编号B23Q11/12GK102039430SQ20091020417
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月19日 优先权日2009年10月19日
发明者丁志辉, 杨子慧 申请人:达航工业股份有限公司