一种双缸气压水冷自动换刀电主轴的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种双缸气压水冷自动换刀电主轴，包括壳体、定子、转子部件及转子轴，壳体包括内、外壳体，内壳体表面至少有两个环状冷却管道，表面有法兰的外壳体上有与一环状冷却管道相通的冷却管道，壳体后端有前、后气缸，外壳体与前气缸间有连接体，连接体、前、后气缸各有与外壳体冷却管道相通的管道，气缸盖有与冷却管道相通的冷却水进口，转子轴内有中心有中心孔的自动换刀机构，前活塞、前、后气缸各有与中心孔相通的气道，气缸盖上有与中心孔相通的进气口一，前活塞与后气缸间及后活塞与气缸盖间分别有空腔，后活塞及气缸盖上分别有与空腔相通的气道和进气口二。本实用新型冷却效果好，换刀精度高、动作稳定性好，密封性好，安装牢固。
【专利说明】 —种双缸气压水冷自动换刀电主轴
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种双缸气压水冷自动换刀电主轴，属于机械设备。
【背景技术】
[0002]自动换刀电主轴是一种技术含量很高且对精度要求非常严格的机电一体化设备，主要应用于数控加工中心机床。目前自动换刀电主轴由于高速旋转加工,高频内藏电动机的发热大，要通过水冷方式冷却，而水冷的通道目前多是直线型通道，冷却效果不好。另外随着加工过程的震动，目前的自动换刀电主轴使用时间长后会出现松动，影响加工精度。且目前自动换刀电主轴电机采用三相异步电动机，由变频器控制三相异步电动机变频调速，使电主轴达到无级变速，转速可高达几至几十万转，所以在自动换刀时，对换刀时的精确度和动作的稳定性要求非常严格，目前的自动换刀电主轴无法达到这个精度要求，导致换刀时信号不到位和误动作造成主轴的卡死损坏的现象。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种双缸气压水冷自动换刀电主轴，其冷却效果好，换刀精度高，密封性好，安装牢固。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的具体方案为:
[0005]一种双缸气压水冷自动换刀电主轴，包括壳体、位于壳体内的定子部件、转子部件及位于中心的转子轴，在转子轴的前后两端分别设有前轴承、后轴承，壳体包括内壳体、套于内壳体外表面的外壳体，在内壳体表面设有至少两个环状冷却管道，在外壳体上设有与内壳体表面的一个环状冷却管道相通的外壳体冷却管道，在外壳体的周向表面设有法兰，在壳体前端设有端盖，在壳体后端设有前气缸、位于前气缸后端的后气缸，在前气缸内设有与前气缸活动配合的前活塞，在后气缸内设有与后气缸活动配合的后活塞，在后气缸后端固定有气缸盖，在外壳体与前气缸之间固定有连接体，在连接体上有与外壳体冷却管道相通的连接体冷却管道，在前气缸上有与连接体冷却管道相通的前气缸水管道，在后气缸上有与前气缸水管道相通的后气缸水管道，在气缸盖上有与后气缸水管道相通的冷却水进口，在转子轴内设有自动换刀机构，在自动换刀机构如端设有拉爪，在自动换刀机构后端设有接近开关，如活塞的如端与自动换刀机构的后端端部正对，在自动换刀机构中心有中心孔，在前活塞上有与中心孔相通的前活塞气道，在前气缸的与前活塞配合的内环端面上有与前活塞气道相通的环形气道，在前气缸上有与环形气道相通的前气缸气道，在后气缸上有与前气缸气道相通的后气缸气道，在气缸盖上有与后气缸气道相通的进气口一，在前活塞与后气缸之间有空腔一，在后活塞上有与空腔一相通的后活塞气道，在后活塞与气缸盖之间有与后活塞气道相通的空腔二，在气缸盖上有与空腔二相通的进气口二。
[0006]在壳体前端还设有密封盖，在密封盖与端盖之间设有前盖，在前盖与前轴承之间设有内外密封圈。
[0007]本实用新型冷却效果好，在使用时换刀精度高、动作稳定性好，有效避免换刀主轴的卡死现象，密封性好，能保证电主轴长时间使用，安装牢固。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的结构示意图。
[0009]图中:壳体1、内壳体1-1、冷却管道1-1-1、外壳体1-2、外壳体冷却管道1_2_1、法兰1-2-2、定子部件2、转子部件3、转子轴4、前轴承5、后轴承6、端盖7、前气缸8、前气缸水管道8-1、环形气道8-2、前气缸气道8-3、后气缸9、后气缸水管道9-1、后气缸气道9_2、前活塞10、前活塞气道10-1、后活塞11、后活塞气道11-1、气缸盖12、冷却水进口 12-1、进气口一 12-2、进气口二 12-3、连接体13、连接体冷却管道13-1、自动换刀机构14、中心孔14-1、拉爪15、接近开关16、空腔一 17、空腔二 18、密封盖19、前盖20、内外密封圈21。
【具体实施方式】
[0010]以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0011]实施例1:参见附图1, 一种双缸气压水冷自动换刀电主轴，包括壳体1、位于壳体I内的定子部件2、转子部件3及位于中心的转子轴4，在转子轴4的前后两端分别设有前轴承5、后轴承6，壳体I包括内壳体1-1、套于内壳体1-1外表面的外壳体1-2，在内壳体1-1表面设有六个环状冷却管道1-1-1，在外壳体1-2上设有与内壳体1-1表面的一个环状冷却管道1-1-1相通的外壳体冷却管道1-2-1，在外壳体1-2的周向表面设有法兰1-2-2。
[0012]在壳体I前端设有端盖7,在壳体I后端设有前气缸8、位于前气缸8后端的后气缸9，在前气缸8内设有与前气缸8活动配合的前活塞10，在后气缸9内设有与后气缸9活动配合的后活塞11，在后气缸9后端固定有气缸盖12,在外壳体1-2与前气缸8之间固定有连接体13，在连接体13上有与外壳体冷却管道1-2-1相通的连接体冷却管道13-1，在前气缸8上有与连接体冷却管道13-1相通的前气缸水管道8-1，在后气缸9上有与前气缸水管道8-1相通的后气缸水管道9-1，在气缸盖12上有与后气缸水管道9-1相通的冷却水进口 12-1。
[0013]在转子轴4内设有自动换刀机构14，在自动换刀机构14前端设有拉爪15，在自动换刀机构14后端设有接近开关16,如活塞10的如端与自动换刀机构14的后端端部正对，在自动换刀机构14中心有中心孔14-1，在前活塞10上有与中心孔14-1相通的前活塞气道
10-1，在前气缸8的与前活塞10配合的内环端面上有与前活塞气道10-1相通的环形气道8-2，在前气缸8上有与环形气道8-2相通的前气缸气道8-3，在后气缸9上有与前气缸气道8-3相通的后气缸气道9-2，在气缸盖12上有与后气缸气道9-2相通的进气口一 12_2，在前活塞10与后气缸9之间有空腔一 17,在后活塞11上有与空腔一 17相通的后活塞气道
11-1，在后活塞11与气缸盖12之间有与后活塞气道11-1相通的空腔二18，在气缸盖12上有与空腔二 18相通的进气口二 12-3。
[0014]在壳体I前端还设有密封盖19，在密封盖19与端盖7之间设有前盖20，在前盖20与前轴承5之间设有内外密封圈21。
[0015]本实用新型通过法兰1-2-2安装于数控机床上，安装牢固，使用时不会出现松动现象。需要自动换刀时，数控机床上电路气路控制系统需分别安装卸刀进气电磁阀、卸刀除尘电磁阀和气封电磁阀。当零件的加工工序结束后，待转子轴4完全停止，且手动换刀按钮在转子轴4旋转时必须不起作用，操作时首先由卸刀进气电磁阀阀控制从进气口二 12-3进气，到空腔二 18，推动后活塞11前移，同时气体通过后活塞气道11-1进入到空腔一 17，通过进入到空腔一 17的气体及后活塞11的同时推动下，前活塞10前移，进而推动自动换刀机构14前移，当自动换刀机构14移动到拉爪15可以放松刀柄的位置，接近开关16发出放松刀柄的信号，当机械手把刀柄从转子轴4中拔出后，卸刀除尘电磁阀则控制换刀除尘进气，压缩空气经进气口一 12-2、后气缸气道9-2、前气缸气道8-3、环形气道8-2、前活塞气道
10-1进入自动换刀机构14的中心孔14-1，把转子轴4前端的锥孔吹净，然后新刀柄进入锥孔后，气缸进气和除尘停止工作，这时卸刀进气电磁阀必须接通大气以便前气缸8、后气缸9排气；然后前活塞10、后活塞11回位完成装上新刀柄的过程，挂刀气路控制系统的指示绿灯亮，换刀控制系统的指示红灯亮，显示已挂上新刀柄。接近开关16要与转子轴4的开关实行联动。只要挂刀接近开关的指示绿灯亮，换刀控制系统的指示红灯亮，转子轴4才能正常工作。在本实用新型工作时，经气缸盖12的冷却水进口 12-1注入冷却水，冷却水经后气缸9的后气缸水管道9-1、前气缸8的前气缸水管道8-1、连接体13的连接体冷却管道13-1、外壳体1-2的外壳体冷却管道1-2-1进入内壳体1-1表面的冷却管道1-1-1进行对整体主轴的冷却。
【权利要求】
1.一种双缸气压水冷自动换刀电主轴，包括壳体、位于壳体内的定子部件、转子部件及位于中心的转子轴，在转子轴的前后两端分别设有前轴承、后轴承，其特征在于:壳体包括内壳体、套于内壳体外表面的外壳体，在内壳体表面设有至少两个环状冷却管道，在外壳体上设有与内壳体表面的一个环状冷却管道相通的外壳体冷却管道，在外壳体的周向表面设有法兰，在壳体前端设有端盖，在壳体后端设有前气缸、位于前气缸后端的后气缸，在前气缸内设有与前气缸活动配合的前活塞，在后气缸内设有与后气缸活动配合的后活塞，在后气缸后端固定有气缸盖，在外壳体与前气缸之间固定有连接体，在连接体上有与外壳体冷却管道相通的连接体冷却管道，在前气缸上有与连接体冷却管道相通的前气缸水管道，在后气缸上有与前气缸水管道相通的后气缸水管道，在气缸盖上有与后气缸水管道相通的冷却水进口，在转子轴内设有自动换刀机构，在自动换刀机构前端设有拉爪，在自动换刀机构后端设有接近开关，如活塞的如端与自动换刀机构的后端端部正对，在自动换刀机构中心有中心孔，在前活塞上有与中心孔相通的前活塞气道，在前气缸的与前活塞配合的内环端面上有与前活塞气道相通的环形气道，在前气缸上有与环形气道相通的前气缸气道，在后气缸上有与前气缸气道相通的后气缸气道，在气缸盖上有与后气缸气道相通的进气口 一，在前活塞与后气缸之间有空腔一，在后活塞上有与空腔一相通的后活塞气道，在后活塞与气缸盖之间有与后活塞气道相通的空腔二，在气缸盖上有与空腔二相通的进气口二。
2.根据权利要求1所述的双缸气压水冷自动换刀电主轴，其特征在于:在壳体前端还设有密封盖，在密封盖与端盖之间设有前盖，在前盖与前轴承之间设有内外密封圈。
【文档编号】B23B19/02GK203956105SQ201420404198
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】钱程, 钱翰琪 申请人:常州市翰琪电机有限公司