一种可自动分度及夹紧的工件主轴的制作方法

本发明属于机床主轴技术领域，具体涉及一种可自动分度及夹紧的工件主轴。

背景技术：

现有的分度主轴一般包括用于检测转角的检测装置和用于制动主轴的制动装置，由于包括的零件较多，结构往往比较复杂，而且，现有的制动装置一般采用电磁制动，虽然具备较高的响应速度，但是制动力不足，而主轴的重量一般较重，装夹工件后，旋转惯性进一步加大，制动效果往往不理想。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的提供一种可自动分度及夹紧的工件主轴，其结构紧凑，制动力强劲。

为实现上述目的，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明所述的一种可自动分度及夹紧的工件主轴,包括轴套、轴芯和电机，所述轴芯可枢转地设于所述轴套内，所述电机与所述轴芯传动连接，还包括用于制动所述轴芯的夹紧组件和用于检测所述轴芯的转动角度的编码器组件，所述夹紧组件包括与所述轴套固定连接的刹车盘、与所述轴芯固定连接的第一刹车片、用于推动所述第一刹车片以使所述第一刹车片与所述刹车盘接触的第一气缸，所述刹车盘和所述第一刹车片之间留有间隙；所述第一气缸和所述第一刹车片均设于所述刹车盘的一侧，所述第一气缸固定于所述轴套并且其活塞杆正对所述第一刹车片。

进一步地，所述夹紧组件还包括设于所述刹车盘的另一侧的第二刹车片和第二气缸，所述第二气缸所述第一气缸的位置对应且相对设置；

所述第二刹车片固定于所述轴芯，所述第二气缸固定于所述轴套，所述刹车盘和所述第二刹车片之间留有间隙，所述第二气缸的活塞杆正对所述第二刹车片。

进一步地，所述夹紧组件还包括套设于所述轴芯的刹车片座，所述刹车片座包括座体和压板，所述座体设有凸台，所述第一刹车片和所述第二刹车片套设于所述凸台，所述座体和压板连接以夹紧所述第一刹车片和所述第二刹车片，所述第一刹车片和所述第二刹车片之间设有垫片。

进一步地，本发明还包括安装座，所述安装座与所述轴套同轴设置并固定连接于所述轴套的后端，所述轴芯贯穿所述安装座并与所述安装座可枢转地连接；所述夹紧组件和所述编码器组件均设在所述安装座内。

进一步地，本发明还包括由若干轴承组成的第一轴承组，所述第一轴承组设在所述轴芯和所述安装座之间。

进一步地，所述安装座的端面设有后端盖。

进一步地，所述轴套的前端设有前端盖。

进一步地，本发明还包括由若干轴承组成的第二轴承组，所述第二轴承组设在所述轴芯和所述轴套之间，所述第二轴承组靠近所述轴套的前端。

进一步地，所述编码器组件包括的光栅盘和读数器，所述光栅盘与所述轴芯同轴设置并固定连接，所述读数器固定于所述轴套。

进一步地，所述电机设在所述轴套内，所述电机的转子与所述轴芯同轴设置并固定连接，所述电机的定子与所述轴套同轴设置并固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的夹紧组件包括刹车盘、第一刹车片和第一气缸，轴芯需要制动时，第一气缸的活塞杆伸出并向第一刹车片施加压力，第一刹车片受力变形并与刹车盘接触，第一刹车片与刹车盘之间的摩擦力即可限制轴芯转动，气缸的推力强劲，可以保证良好的制动效果，夹紧组件的零件较少，结构紧凑，装配更加方便。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明所述一种可自动分度及夹紧的工件主轴的侧视图；

图2是图1的a向旋转剖视图；

图3是图2中b处的局部放大图。

图中：

1-轴套；

2-轴芯；21-前端盖；22-后端盖；

3-电机；31-转子；32-定子；

4-夹紧组件；41-刹车盘；42-第一刹车片；43-第一气缸；44-第二刹车片；

45-第二气缸；46-刹车片座；461-座体；4611-凸台；462-压板；463-垫片；

5-编码器组件；51-光栅盘；52-读数器；

6-安装座；7-第一轴承组；8-第二轴承组。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～图3所示，本发明所述的一种可自动分度及夹紧的工件主轴,包括轴套1、轴芯2、电机3、夹紧组件4和编码器组件5，轴芯2可枢转地设于轴套1内，电机3与轴芯2传动连接，电机3带动轴芯2在轴套1内转动。夹紧组件4包括刹车盘41、第一刹车片42和第一气缸43，刹车盘41与轴套1固定连接，第一刹车片42与轴芯2固定连接，刹车盘41和第一刹车片42之间留有间隙，因此第一刹车片42可以随轴芯2转动，第一气缸43和第一刹车片42均设于刹车盘41的一侧，第一气缸43固定于轴套1，第一气缸43的活塞杆正对第一刹车片42；当轴芯2需要制动时，第一气缸43的活塞杆伸出并向第一刹车片42施加压力，第一刹车片42受力变形并与刹车盘41接触，第一刹车片42与刹车盘41之间的摩擦力即可限制轴芯2转动。

编码器组件5可以检测轴芯2的转动角度，当转动角度达到预设值时，编码器组件5可以控制电机3停止，同时第一气缸43的活塞杆伸出，使第一刹车片42与刹车盘41接触。

优选地，夹紧组件4还包括第二刹车片44和第二气缸45，第二刹车片44和第二气缸45设于刹车盘41的另一侧，第二气缸45和第一气缸43的位置对应且相对设置，相应地，第二刹车片44固定于轴芯2，刹车盘41和第二刹车片44之间留有间隙，第二刹车片44可以随轴芯2转动，第二气缸45固定于轴套1，第二气缸45的活塞杆正对第二刹车片44；此时，刹车盘41位于第一刹车片42和第二刹车片44之间，当轴芯2需要制动时，第一气缸43和第二气缸45的的活塞杆同时伸出，分别向第一刹车片42和第二刹车片44施加压力，第一刹车片42和第二刹车片44均与刹车盘41接触，因此摩擦力更大，制动效果更好；刹车盘41的两侧同时受力，由于第二气缸45第一气缸43的位置对应且相对设置，因此刹车盘41两侧的受力点位置对称，第一气缸43施与刹车盘41的力矩和第二气缸45施与刹车盘41的力矩可以相互抵消，避免了刹车盘41受力变形弯曲。

优选地，为了使第一刹车片42变形更容易，优选地，第一气缸43应该尽量靠近第一刹车片42的边缘，同样地，第二气缸45应该尽量靠近第二刹车片44的边缘。

优选地，夹紧组件4还包括套设于轴芯2的刹车片座46，刹车片座46包括座体461和压板462，座体461设有凸台4611，第一刹车片42和第二刹车片44套设于凸台4611，座体461和压板462连接，第一刹车片42和第二刹车片44被夹紧在座体461和压板462之间；同时，第一刹车片42和第二刹车片44之间设有垫片，垫片的厚度根据刹车盘41的厚度而定，第一刹车片42和第二刹车片44被垫片隔开后，应该均与刹车盘41保持间隙配合。优选地，座体461和压板462之间采用螺钉连接的方式。

为了方便轴套1的加工以及方便将各个部件装配于轴套1，轴套1的长度应该尽量缩短，优选地，本发明还包括安装座6，安装座6与轴套1同轴设置并固定连接于轴套1的后端，轴芯2贯穿安装座6并与安装座6可枢转地连接；夹紧组件4和编码器组件5均设在安装座6内，因此，轴套1不必设计的过长，而且，将夹紧组件4和编码器组件装配在安装座6内相比于装配在轴套1内，装配的过程更加简单，操作更加方便。具体地，第一气缸43、第二气缸45和刹车盘41均与安装座6固定连接，进而间接地实现与轴套1固定连接。

优选地，本发明还包括第一轴承组7，第一轴承组7由若干轴承组成，第一轴承组7设在轴芯2和安装座6之间。本发明还包括第二轴承组8，第二轴承组8由若干轴承组成，第二轴承组8设在轴芯2和轴套1之间，第二轴承组8靠近轴套1的前端。

优选地，电机3设在轴套1内，电机3的转子31与轴芯2同轴设置并固定连接，电机3的定子32与轴套1同轴设置并固定连接。电机3启动后，电机3无中间环节地将动力传递给分度主轴，避免了传动误差，有利于提高加工精度，并且，电机3设在轴套1使得整个装置一体化，结构更加紧凑。优选地，电机3设在第一轴承组7和第二轴承组8之间。

优选地，编码器组件5包括的光栅盘51和读数器52，光栅盘51与轴芯2同轴设置并固定连接，读数器52固定于轴套1，光栅盘51随轴芯2传动，读数器52根据光栅的转动角度即可检测轴芯2的转动角度。本实施例中，光栅盘51和读数器52均设在安装座内，读数器52与安装座6固定连接。

优选地，本发明还包括前端盖21和后端盖22，前端盖21设置在轴套1的前端，后端盖22设置的安装座6的端面，前端盖21和后端盖22可以起到密封的作用，防止灰尘进入安装座6和轴套1内部。

优选地，轴套1内设有供电线穿过的管路，管路的具体结构根据实际需要而定。

本实施例所述一种可自动分度及夹紧的工件主轴的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。