一种用于数控工具磨床的工件电主轴的制作方法

本实用新型涉及一种电主轴，特别涉及一种用于数控工具磨床的工件电主轴，属于数控工具磨床主轴领域。

背景技术：

数控工具磨床用来加工立铣刀、球头铣刀、阶梯钻、铰刀、成形铣刀、深孔钻、三角凿刀和牛头刨刀具等，能研磨金属切削刀具的刃口和沟槽及一般中、小型零件的外圆、平面和复杂形面的加工车床。加工刀具精度的高低，直接影响到其他车床加工产品的质量，作为专门用于研磨刀具的数控工具磨床而言，其质量要求不言而喻，对于这种加工刀具的数控加工车床而言，要求夹紧刀具即以下提到的工件夹紧主轴速度高、效率高，其中最重要地是要求主轴跳动小、便于刀具的装卸，数控工具磨床工件电主轴对于温度、密封等都有较高的要求。

技术实现要素：

针对数控工具磨床要求主轴速度高、跳动小、便于刀具装卸的特点，本实用新型提供一种用于数控工具磨床的工件电主轴，其目的是提高数控工具磨床的加工精度，稳定主轴的热膨胀，提高主轴对工件夹紧的便利性，保证加工精度。

本实用新型的技术方案是：一种用于数控工具磨床的工件电主轴，包括转子、定子以及主轴外壳，主轴末端连接的气缸，所述转子、定子为永磁转子和永磁定子，永磁转子设置在外壳内周，永磁定子内周设置有永磁转子，永磁转子设置内壳外周，内壳中间设置有自动工件装卸系统，主轴内设置有主轴冷却系统、温度监控系统，所述自动工件装卸系统，从前到后依次设置有弹簧夹头、顶杆、连接套、拉杆、气缸杆以及气缸，其中，弹簧夹头外周设置有夹头座，夹头座利用螺丝固定在内壳的前端部，弹簧夹头与连接套之间螺纹连接，顶杆外周设置有顶杆座，其间设置有顶杆弹簧，连接套螺纹连接在顶杆座末端，连接套中设置有拉杆前端，拉杆中段外周与内壳之间设置有间设置有多个碟簧，拉杆末端外周设置有密封环，气缸的气缸杆位于拉杆的末端；

进一步，所述主轴冷却系统采用加防锈液的水冷方式，主轴内设置有水冷套，水冷套位于外壳内侧与定子外周之间，其中外壳内侧设置有多个凹槽，冷却液压力在0.2~0.4MPa，冷却液流量≥5/分，温度在20℃-25℃；

进一步，所述定子上设置有温度传感器，温度传感器连接至数控工具磨床的显示屏和控制器；

进一步，所述永磁定子和永磁转子的两端分别设置于两个精密轴承，所述主轴的转速为3000转/分；

进一步，所述主轴末端连接的气缸为多个叠加在一起的气缸；

进一步，所述永磁转子和永磁定子两端设置于密封盖；

进一步，所述主轴的外壳内周和内壳内周的内孔跳动≤0.002mm，端面跳动≤0.0015mm。

本实用新型具有的积极效果是：通过将永磁转子设置在外壳内周，永磁定子内周设置永磁转子，永磁转子设置内壳外周，可提高电机的功率因素，提高电机结构的灵活性，便于直接驱动负载；通过在电主轴的中心设置自动工件装卸系统，能够利用多个叠加气缸杠推动拉杆，压缩多个碟簧，然后推动连接套，再推动弹簧夹头伸出夹头座的前端，弹簧夹头利用自身的弹性张开中间工件夹紧部，顶杆会利用顶杆弹簧将顶杆弹出，顶杆顶出工件，可将工件取出，更换新的工件，当要夹紧工件时，将加工工件插入弹簧夹头中间工件夹紧部，压缩顶杆弹簧，气缸杆收缩，在碟簧的作用下，使拉杆带动连接套再带动弹簧夹头夹紧工件，这个过程既可以利用手动完成，也可通过数控磨床的控制系统实现自动更换工件；通过在电主轴中设置主轴冷却系统，主轴冷却系统采用加防锈液的水冷方式，主轴内冷却套位于外壳内侧与定子外周之间，其中外壳内侧设置有多个凹槽，冷却液压力在0.2~0.4MPa，冷却液流量≥5/分，温度在20℃-25℃；能够防止主轴过度受热，可防止主轴的热膨胀或收缩，能够保证主轴运行过程中的精度要求，可得到高质量的加工精度；通过在主轴定子上设置有温度传感器，能够在车床的操作屏幕上显示主轴温度，可通过调节冷却水流量或降低温度调节主轴的温度，使主轴温度保持在设定范围内；通过将主轴的内孔跳动≤0.002mm，端面跳动≤0.0015mm，可保证研磨的径向精度和轴向精度。通过利用本实用新型可稳定主轴的温度，降低主轴的热收缩和膨胀，加快刀具研磨速度，提高主轴对工件夹紧的便利性，保证加工精度。

附图说明

图1 本实用新型的纵向剖面图。

图2 顶杆弹簧的方法设置图。

标号说明：10a-永磁定子、10b-永磁转子、11a-外壳、11b-内壳、12-弹簧夹头、13-夹头座、14-顶杆、15-顶杆弹簧、16-密封盖、17-顶杆座、18-连接套、19-水冷套、20a-螺纹连接部一、20b-螺纹连接部二、21-碟簧、22a-前精密轴承、22b-后紧密轴承、23-密封环、24-拉杆、25-定子线包、26-气缸、27-螺母、28-挡板。

具体实施方式

以下参照附图就本实用新型的具体技术方案进行详细说明。在以下的说明中，将设置有加工工件的一端成为前端，主轴的相反端即连接有气缸的一端作为后端进行描述，其中的各个部件前后位置均依此为基准，描述前后关系。

本实用新型的技术方案是一种用于数控工具磨床的工件电主轴，图1 本实用新型的纵向剖面图。数控工具磨床的工件电主轴包括转子、定子以及主轴外壳11a，主轴末端连接的气缸26，所述转子、定子为永磁转子10b和永磁定子10a，25为定子线包，永磁转子10b设置在外壳11a内周，永磁定子10a内周设置有永磁转子10b，永磁转子10b设置内壳11b外周，内壳11b中间设置有自动工件装卸系统，主轴内设置有主轴冷却系统、温度监控系统，所述自动工件装卸系统，从前到后依次设置有弹簧夹头12、顶杆14、连接套18、拉杆24、气缸杆以及气缸26，其中，弹簧夹头12外周设置有夹头座13，夹头座13利用螺丝固定在内壳11b的前端部，弹簧夹头12与连接套18之间螺纹连接，也就是图1中的螺纹连接部一20a，顶杆14外周设置有顶杆座17，其间设置有顶杆弹簧15，详细参照图2 ，连接套18螺纹连接在顶杆座17末端，也就是图1中的连接部二20b，连接套18中设置有拉杆24前端，拉杆24中段外周与内壳11b之间设置有间设置有多个碟簧21，拉杆24末端外周与内壳11b之间设置有密封环23，气缸的气缸杆外语拉杆24末端。

11] 所述主轴冷却系统采用加防锈液的水冷方式，主轴内设置有水冷套19，水冷套19位于外壳11a内侧与永磁定子10a外周之间，为了加大冷却效果，其中外壳11a内侧设置有多个凹槽，冷却液压力设定在0.2~0.4MPa，冷却液流量≥5/分，温度在20℃-25℃。

所述永磁定子10a上设置有温度传感器，温度传感器连接至数控工具磨床的显示屏和控制器。

所述永磁定子10a和转轴的两端分别设置于两个精密轴承，22a为前精密轴承、22b为后紧密轴承，前精密轴承22a和后紧密轴承22b分别设置有两个，所述主轴的转速为3000转/分。

所述主轴末端连接的气缸26为多个叠加在一起的气缸26。

所述永磁转子10b和永磁定子10a两端设置于密封盖16。

所述主轴的内孔跳动≤0.002mm，端面跳动≤0.0015mm。

图2是顶杆弹簧的方法设置图。图2中，顶杆弹簧15设置在顶杆的外周与顶杆座17的内周之间，27为顶杆座17后端设置的螺母、28为顶杆座17前端设置有挡板28，用于阻挡顶杆弹簧15的前端。

本实用新型通过将永磁转子10b设置在外壳11a内周，永磁定子10a内周设置有永磁转子10b，永磁转子10b设置内壳11b外周，可提高电机的功因素，提高电机结构的灵活性，便于直接驱动负载；通过在电主轴的中心设置自动工件装卸系统，能够利用气缸26杠推动拉杆24，压缩多个碟簧21，推动连接套18，再推动弹簧夹头12伸出夹头座13的前端，弹簧夹头12利用自身的弹力打开中间工件夹紧部，顶杆14会利用顶杆弹簧15将顶杆14弹出，顶杆14顶出工件，可将工件取出，更换新的工件，当要夹紧工件时，将加工工件插入弹簧夹头12中间工件夹紧部，使顶杆弹簧15压缩，气缸26杆收缩，在碟簧21的作用下，使拉杆24带动连接套18再带动弹簧夹头12进入夹头座13使弹簧夹头12缩紧，进而夹紧工件，这种夹紧过程可通过手动实现，也可通过数控磨床的控制系统实现自动更换工件；通过在电主轴中设置主轴冷却系统，主轴冷却系统中段采用加防锈液的水冷方式，主轴内设置有水冷套19，水冷套19位于外壳11a内侧与永磁定子10a外周之间，其中外壳11a内侧设置有多个凹槽，冷却液压力设定在0.2~0.4MPa，冷却液流量≥5/分，温度在20℃-25℃；能够防止主轴过度受热，可防止主轴的热膨胀或收缩，能够保证主轴运行过程中的精度要求，可得到高质量的加工精度；通过在主轴永磁定子10a上设置有温度传感器，温度传感器检测温度连接至车床显示屏和控制器内，能够在车床的操作屏幕上显示主轴温度，也可通过控制器调节冷却水流量或降低温度调节主轴的温度，使之进入设定的温度范围；通过使主轴的外壳11a和内壳11b内周的内孔跳动≤0.002mm，端面跳动≤0.0015mm，可保证研磨的径向精度和轴向精度。通过利用本实用新型可稳定主轴的温度，降低主轴的热收缩和膨胀，加快刀具研磨速度，提高主轴对工件夹紧的便利性，保证加工精度。