电磁铁松刀式自动换刀电主轴的制作方法

本发明涉及电主轴自动换刀领域，具体涉及一种电磁铁松刀式自动换刀电主轴。

背景技术：

电主轴是将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术。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”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。

近些年数控机床技术有了高速的发展，能够进行自动换刀，一次性实现多工序加工的数控加工中心对现代加工制造业的重要性愈加显著，它能缩短产品的生产周期，提高产品加工精度，非常适合柔性加工。工件在一次装夹后，机床的控制系统能够按照事先编制好的数控程序控制机床在不同工序间自动选择和交换刀具，变换主轴转速、进给速度及其他辅助功能。做到一次装夹完成工件上铣、镗、钻、攻丝等工序的加工，省去了工件的多次定位装夹、工装调整等其他的辅助工作时间。同时也省去了工件在工序之间工件的周转等时间，大大降低加工成本，获取最好的经济效益。所以为了能使工件在装夹后能够完成多道工序的加工，缩短加工过程辅助时间，减少重复定位误差，提高工件的加工效益，现代加工中心必须配有高精密的自动换刀装置。

现有的自动换刀电主轴在完成整个换刀过程中，驱动装置一般由常规的电机或液压、气液机构组成，高级的驱动装置由伺服电机或是凸轮机构组成。其中，气动换刀、液压换刀需要附加气缸或液压缸，整个换刀系统结构复杂且体积庞大，占用空间大，不适合大批量装配小型数控机床，且结构复杂，设计过程繁琐，容易出错，成本高。

技术实现要素：

本发明的主要目的为提供一种结构简单的电磁铁松刀式自动换刀电主轴。

本发明提出一种电磁铁松刀式自动换刀电主轴，包括轴承座与电机，所述电机包括转子和定子，所述转子为具有穿孔的空心结构，所述轴承座临近所述转子的外侧设置，并固接所述定子，还包括：

拉杆，穿设于所述转子的穿孔中，并使两端穿出所述穿孔，所述拉杆的一端为刀具端；

弹性夹头，套设于所述拉杆的刀具端，且与所述转子的穿孔内壁锥面连接；

电磁组件，所述电磁组件包括主动件与从动件，所述从动件固接于所述拉杆上，所述主动件在所述拉杆两端的方向上临近所述从动件设置；

回复组件，与所述从动件接触。

进一步的，所述主动件为电磁铁，所述从动件为衔铁，所述衔铁设于所述拉杆远离弹性夹头的一端，所述电磁铁设于所述衔铁靠近弹性夹头的一侧。

进一步的，所述衔铁为圆饼状，衔铁中部与所述拉杆远离弹性夹头的一端螺纹连接，并与所述拉杆垂直，所述电磁铁固接在所述轴承座上，且所述衔铁与电磁铁相对的面相互平行。

进一步的，所述回复组件由若干碟簧组成，所述碟簧设于所述衔铁靠近弹性夹头的一侧，并与所述衔铁接触。

进一步的，所述回复组件由垫块与若干碟簧构成，所述碟簧与垫块套设在所述拉杆上，且所述碟簧的一端固接在所述衔铁上，所述碟簧的另一端固接在所述垫块上，所述垫块固接于所述转子远离弹性夹头的一端。

进一步的，所述衔铁上设有若干工艺孔。

进一步的，所述定子套设在所述转子的中部，并将所述转子的两端分设在所述定子的两侧；

所述轴承座包括前轴承座与后轴承座，所述定子设置在所述前轴承座与后轴承座之间；

所述前轴承座设置在所述定子靠近所述弹性夹头的一侧；

所述后轴承座设置在所述定子远离所述弹性夹头的一侧；

所述前轴承座部分延伸与所述后轴承座连接。

进一步的，还包括轴承，所述轴承包括前轴承与后轴承，所述前轴承设置在定子靠近所述弹性夹头的一侧，且套设在所述转子上，并与所述转子、前轴承座过盈配合；

所述后轴承设置定子远离所述弹性夹头的一侧，且套设在所述转子上，并与所述转子、后轴承座过盈配合；

所述后轴承座贴合套设在所述电磁铁外侧，并固定所述电磁铁。

进一步的，所述弹性夹头与定子之间的拉杆部分还设置有十字螺母，所述十字螺母通过螺纹套设在所述拉杆上。

进一步的，还包括防护壳，所述防护壳贴合设置在所述转子外侧，并固接在所述前轴承座上。

本发明的有益效果：使用电磁力代替传统的气压或液压驱动力作为松刀力，只需要控制电磁铁电路通断即可，在不改变电磁铁体积大小的情况下，通过改变电磁铁通电电流或线圈匝数的多少控制电磁力的大小，适用性强，并且不需要添加气缸，液压缸等附加设备，体积大大减小，节省空间，有效克服了现有气动换刀电主轴或液压松刀式自动换刀电主轴等传统自动换刀电主轴结构复杂、需要添加附加设备、体积庞大等缺陷，能够较好的应用于小型数控加工中心，特别是桌面型迷你式数控加工中心。

附图说明

图1是本发明一实施例一种电磁铁松刀式自动换刀电主轴的结构示意图；

图2是本发明一实施例一种电磁铁松刀式自动换刀电主轴在未更换刀具状态下的剖示图；

图3是本发明一实施例一种电磁铁松刀式自动换刀电主轴在更换刀具状态下的剖示图；

图4是本发明一实施例一种电磁铁松刀式自动换刀电主轴的衔铁的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1-4，本发明提出一种电磁铁松刀式自动换刀电主轴，包括轴承座与电机，电机包括转子5和定子10，转子5为具有穿孔的空心结构，轴承座临近转子5的外侧设置，并固接定子10，还包括拉杆9，穿设于转子5的穿孔中，并使两端穿出穿孔，拉杆9的一端为刀具端；弹性夹头6，套设于拉杆9的刀具端，且与转子5的穿孔内壁锥面连接；电磁组件，电磁组件包括主动件与从动件，从动件固接于拉杆9上，主动件在拉杆9两端的方向上临近从动件设置；回复组件，与所述从动件接触。

本发明使用电磁力代替传统的气压或液压驱动力作为松刀力，只需要控制电磁铁15电路通断即可，在不改变电磁铁15体积大小的情况下，通过改变电磁铁15通电电流或线圈匝数的多少控制电磁力的大小，适用性强，并且不需要添加气缸，液压缸等附加设备，体积大大减小，节省空间，有效克服了现有气动换刀电主轴或液压松刀式自动换刀电主轴等传统自动换刀电主轴结构复杂、需要添加附加设备、体积庞大等缺陷，且本发明结构简单，方便操作，能够较好的应用于小型数控加工中心，特别是桌面型迷你式数控加工中心。

在本发明实施例中，轴承座用于直接或间接保护和固定支撑电主轴的其他部件，轴承座根据机床的种类和型号，在不影响电主轴工作的情况下，可以设置成多种形状，以配合机床加工。电机中，转子5为具有穿孔的空心结构的转子5，拉杆9穿设在转子5的穿孔中，即可以减少占用空间，拉杆9又能在转子5的保护中不受损伤。在本发明的实施例中，拉杆9穿设于转子5中，拉杆9两端穿出转子5的长度可以根据电主轴的结构自行设定，以配合电主轴能更好地工作，例如，刀具端可以穿出转子5的长度可以较短，甚至不穿出，拉杆9远离刀具端的一端穿出拉杆9的长度可以较长，以配合电磁组件的安装，可以理解，拉杆9的形状也可以根据转子5以及其他部件的结构，设置为与其他部件相互配合的形状，不仅限于圆柱状，或者部分圆柱状。

在本发明实施例中，拉杆9的刀具端与转子5之间通过弹性夹头6连接，弹性夹头6与转子5穿孔锥面连接，且均与拉杆9、转子5贴合接触，转子5贴合弹性夹头6的锥面是从转子5的端部穿孔的孔口向内逐渐缩小的锥面，弹性夹头6是为了在电主轴工作时夹紧刀具端，以便电主轴正常工作，在需要更换刀具时，弹性夹头6放松对拉杆9的挤压力，以便更换刀具，所以可以理解，在本发明的其他实施例中，转子5与弹性夹头6的连接可以不是锥面连接，只需要保证电主轴在工作时，转子5配合弹性夹头6夹紧刀具端，在电主轴需要更换刀具时，弹性夹头6可以通过变换与转子5的接触面积或者接触方式以使弹性夹头6放松对拉杆的刀具端9的挤压，弹性夹头6的形状也不仅限于弹簧夹头或者类似于弹簧夹头的形状，如上所述弹性夹头6只需符合上述作用都是本发明所要保护的范围；弹性夹头6可以固定在拉杆9上，也可以通过螺纹连接或者其他连接装设在拉杆9上，本发明的实施例中，通过电磁组件控制弹性夹头6对拉杆9的刀具端的挤压力，但并不仅限于使用电磁组件，如上所述，只需控制电主轴在工作时与更换刀具时对刀具端的挤压力即可，所以还可以使用其他压缩、卡位等，以到达控制弹性夹头6挤压力的效果的方法，都是本发明要保护的范围，也就是说为实现弹性夹头6上述目的方法或延伸出的方法，都是本发明保护的范围，但本发明优先采用电磁组件控制弹性夹头6挤压力，因为电磁组件易于控制，成本低廉，结构简单。本发明的弹性夹头6还优先使用弹簧夹头，且弹簧夹头与转子5以锥面连接的方式，因为锥面连接使弹簧夹头与转子5的接触效果最好，且弹簧夹头越往转子5穿孔内运动，对拉杆9刀具端的挤压力就越大，通过控制弹簧夹头在转子5穿孔端部的伸进长度，即可实现控制弹簧夹头对刀具端的挤压，并且锥面连接后，配合电磁组件，更易于实现自动控制，大大减少了很多不必要的操作过程。

在本发明的实施例中，还包括电磁组件，电磁组件包括主动件与从动件，主动件与从动件相互配合，从动件固接在拉杆9上，当电主轴需要更换刀具时，主动件向从动件提供动力，或者从动件主动靠近主动件，使从动件带动拉杆9运动，并将刀具端与弹性夹头6部分推出转子5的穿孔，使电主轴实现松刀，可以理解，为了实现上述目的所延伸出的方法，都在本发明保护的范围内，并不限于电磁材料，当然，本发明优先使用电磁材料，例如当主动件与从动件都可以通电使其具有磁性时，可通过同极性排斥的原理设定主动件与从动件，例如将主动件设在从动件远离弹性夹头6的一侧，可以理解，当主动件或者从动件中的一个可通电具有磁性时，对应设置合适的位置，使电主轴需要更换刀具时，从动件可在电磁力的作用下将刀具端及弹性夹头6部分推出转子5的穿孔端部。电磁组件的设置的目的，是为了控制弹性夹头6对刀具端的挤压力，所以电磁组件也可以以多种方式设置，以配合弹性夹头6对刀具端的挤压，如上所述，弹性夹头6与转子5通过锥面连接，通过控制弹性夹头6在转子5端部的伸进长度，以实现控制弹性夹头6对刀具端的挤压。由于弹性夹头6已经设置在拉杆9刀具端上，所以电磁组件可以设置在拉杆9远离弹性夹头6的部分，例如设置在拉杆9的另一端，或者弹性夹头6与与定子10之间的部分，或者拉杆9另一端与定子10之间的部分，本发明实施例优先将电磁组件设置在拉杆9远离刀具端的另一端的外侧，并与拉杆9连接，以便电主轴易于控制和拆装，电磁组件与拉杆9相连后，通过控制电磁组件的电路开关，就能控制弹性夹头6在转子5穿孔伸进量，在使用过程中，电磁组件通电后，将拉杆9推出转子5的穿孔，由于弹性夹头6是装设在拉杆9上的，所以弹性夹头6与拉杆9被一起推出转子5的穿孔中，由此，实现了用电磁组件控制弹性夹头6伸进转子5穿孔的长短。可以理解，电磁组件装设在刀具端与定子10之间，或者装设在拉杆9远离刀具端的另一端与定子10之间，作用也是控制弹性夹头6伸进转子5穿孔的长短，但装设在上述两个位置时，电主轴的结构就会较为复杂，制作的工序也较为繁琐，生产成本较高，拆装更换零件也更加耗时耗力。

在本发明实施例中，还包括回复组件，回复组件与从动件接触。回复组件的作用是电磁组件将拉杆9以及弹性夹头6部分推出转子5的穿孔，刀具端更换好刀具后，将弹性夹头6以及拉杆9回复到电磁组件将其推出之前的状态，并使拉杆9拉紧弹性夹头6，以防止弹性夹头在不需要更换刀具时松动，回复组件根据从动件的位置可以设置拉杆9两端之间。同样的，回复组件的形式也可以有多种形式，本发明实施例中，通过控制回复组件就能将拉杆9以及弹性夹头6回复到电磁组件将其推出之前的状态，回复组件可以由单独的控制装置控制，即当刀具端将刀具更换以后，通过单独控制回复组件，间接控制拉杆9以及弹性夹头6，也可以选用与电磁组件相互配合后，就可以实现回复效果的回复组件，例如弹簧等，本发明实施例优选采用回复组件与电磁组件相互配合的方式，以便节省制造成本。回复组件的形状可以根据电主轴其他部件的形状对应设置，以便电主轴的达到最佳的状态。回复组件可以根据从动件的位置设置在拉杆9两端之间，只要能实现将拉杆9以及弹性夹头6回复到电磁组件将其推出之前的状态并使拉杆在不需要更换刀具时拉紧弹性夹头即可，当回复组件与从动件相互配合时，回复组件可以套设在拉杆9上，也可以临近拉杆9设置，但要实现对拉杆9的控制，可直接或间接与拉杆9连接，本发明中所述的回复组件与拉杆9连接包括了直接连接与间接连接，本发明实施例优先采用回复组件与拉杆间接连接的方式，当回复组件与拉杆9间接连接时，可以通过电磁组件间接与拉杆9连接。

进一步的，回复组件包括若干碟簧16，碟簧16设于衔铁17靠近弹性夹头6的一侧，并与衔铁17接触。碟簧16可以套设在拉杆9上，也可以不套设在拉杆9上，碟簧16的一端与衔铁17接触，或者直接固接在衔铁17上，另一端与电主轴的其他部件接触，或者固接，例如与轴承座或者定子10等，回复组件还可以包括其他部件，以使回复组件实现上述目的的效果最好。

本发明的电磁铁15松刀式自动换刀电主轴的实施例在用于加工工件过程中，转子5转动时，通过弹性夹头6带动拉杆9以及与拉杆9接触的部件转动，与拉杆9接触的部分可以是电磁组件与拉杆9连接的部分，以及当回复组件设置为与拉杆9直接连接时，例如回复组件套设在拉杆9上时。当电主轴需要换刀时，电磁组件通电后，将拉杆9以及装设在拉杆9上的弹性夹头6推出，拉杆9的刀具端换上刀具后回复组件将弹性夹头6以及拉杆9回复到电磁组件将其推出之前的状态，当回复组件与电磁组件相互配合时，回复组件通过推动电磁组件与拉杆9连接的部分，间接地将弹性夹头6以及拉杆9回复到推出之前的状态。

参照图2-3，在本发明一种电磁铁15松刀式自动换刀电主轴的实施例中，电磁组件包括电磁铁15与衔铁17，衔铁17设于拉杆9远离弹性夹头6的一端，电磁铁15设于衔铁17靠近弹性夹头6的一侧，并临近所述衔铁17。在本发明实施例中，电磁铁15通电后，一般是最靠近衔铁17的一面具有磁性，其他面都不设磁性，以防止电磁铁15的磁性影响电主轴其他部件的正常工作。当电主轴无需更换刀具时，电磁铁15与衔铁17分开但临近设置，衔铁17设置在拉杆9远离弹性夹头6的一端，电磁铁15设于衔铁17靠近弹性夹头6的一侧，电磁铁15可以固接在轴承座上，也可以固接在电机的定子10上，或者通过其他部件间接固定在轴承座或定子10上，当电主轴需要更换刀具时，电磁铁15通电后，利用磁力将衔铁17拉向电磁铁15方向，由于衔铁17连接在拉杆9远离弹性夹头6的一端，而电磁铁15设置在弹性夹头6与衔铁17之间，所以当电磁铁15吸引衔铁17时，衔铁17的运动带动拉杆9的运动，并将拉杆9以及弹性夹头6部分推出转子5的端部，以达到拉杆9刀具端松刀的效果，更换刀具后，由回复组件将将弹性夹头6以及拉杆9回复到电磁组件将其推出之前的状态，电磁铁15的磁性可以通过改变电磁铁15通电电流或线圈匝数的多少控制。并且在回复组件回复弹性夹头6以及拉杆9的状态时，可以通过控制电磁铁15的电流缓慢地减小电磁铁15的磁力，防止电磁铁15突然失去磁力时，回复组件的回复力过大而将电主轴的部件损坏。

进一步的，衔铁17为圆饼状，衔铁17中部与拉杆9远离弹性夹头6的一端螺纹连接，并与所述拉杆9垂直，在使用过程中，衔铁17与拉杆9连接，所以衔铁17随拉杆9转动，优选的，衔铁17与拉杆9螺纹连接后，拉杆9远离弹性夹头6的一端还设有第一锁紧螺母18将衔铁17压紧，防止衔铁17在转动中脱落。在电磁铁15利用磁力吸附衔铁17时，圆饼状的衔铁17可以与电磁铁15配合得更好，当电磁铁15与衔铁17最接近的面不是相同或者相近大小时，电磁铁15可以选择设置的位置就会更多一些，并且当电磁铁15通电后吸附衔铁17时，由于衔铁17与拉杆9垂直，当电磁铁15的吸附力不与拉杆9在同一直线上时，衔铁17与拉杆9垂直可以减少电磁力对拉杆9的剪切作用。进一步的衔铁17上开有若干工艺孔19，用来调节电主轴高速运转时的动平衡。

进一步的，电磁铁15固接在轴承座上，且衔铁17与电磁铁15相邻的面相互平行。轴承座是为了更好地支撑与保护电主轴的其他部件，所以将电磁铁15固接在轴承座上是本发明较为优选的方式，衔铁17与电磁铁15相邻的面相互平行，优先的，将电磁铁15与衔铁17相邻的两面设置大小相近或相同的面积，以使电磁铁15与衔铁17配合得最好，电磁铁15与衔铁17相邻的面相互平行，且面积大小基本相等时，电磁铁15的吸附力与拉杆9基本在一条直线上，避免了电磁力对拉杆9的剪切作用，以及防止了拉杆9与转子5的摩擦力过大，所以本发明优选的将电磁铁15套设在拉杆9的外侧，以配合圆饼状的衔铁17，使电磁组件的作用效果达到最好。

参照图2-3，在本发明另一实施例中，回复组件由垫块14与若干碟簧16构成，碟簧16与垫块14套设在拉杆9上，且碟簧16的一端固接在衔铁17上，碟簧16的另一端固接在垫块14上，垫块14固接于转子5远离弹性夹头6的一端。在本发明的实施例中，碟簧16可以由若干碟簧16构成碟簧组，碟簧16的数量可以是十个、十六个或者其他，根据电主轴的尺寸确定数量，以使电主轴的工作状态达到最好，在本发明中碟簧16两端分别与衔铁17、垫块14接触。优先的，本发明中两端分别固定在衔铁17与垫块14上，当电主轴用于加工工件时，衔铁17、碟簧16与垫块14一同随着拉杆9转动，以便与拉杆9接触的各部分部件能同步运转，并且，碟簧16两端分别固定在衔铁17与垫块14上，当对碟簧16进行预压后，碟簧16的一端压住垫块14后，另一端作用在从动件上，进而将弹性夹头6拉紧。垫块14用来减少碟簧16的数量，或缩短碟簧16的长度，从而减小松刀力，垫块14固接在第二锁紧螺母13上，第二锁紧螺母13通过螺纹与转子5的远离弹性夹头6的一端连接，在本发明的实施例中，垫块14的形状设置成圆环状，第二锁紧螺母13与转子5连接时，垫块14也套设在拉杆9上，故回复组件中的碟簧16与垫块14设置在转子5的远离弹性夹头6的一端与衔铁17之间的拉杆9上，可以理解，上述回复组件的设置方式只是本发明一种优选的实施例，在其他实施例中，回复组件还可以设置成其他形状和通过其他方式实现，例如，当回复组件由电磁组件充当时，电磁铁15设置在衔铁17的两侧，通过控制衔铁17两侧的电磁铁15通电断电，就可以控制拉杆9及弹性夹头6在转子5端部的伸进量。在其他实施例中，回复组件能将弹性夹头6以及拉杆9回复到电磁组件将其推出之前的状态的形状以及设置方式都在本发明的保护范围之内。

参照图1-3，在本发明的另一较佳的实施例中，定子10套设在转子5的中部，并将转子5的两端分设在定子10的两侧；轴承座包括前轴承座1与后轴承座11，定子10设置在前轴承座1与后轴承座11之间，并将定子10固定；前轴承座1设置在定子10靠近弹性夹头6的一侧；后轴承座11设置在定子10远离弹性夹头6的一侧；前轴承座1部分延伸与后轴承座11相接；还包括轴承，轴承包括前轴承7与后轴承12，前轴承7设置在定子10靠近弹性夹头6的一侧，且套设在转子5上，并与转子5、前轴承座1过盈配合；后轴承12设置定子10远离弹性夹头6的一侧，且套设在转子5上，并与转子5、后轴承座11过盈配合。轴承座分设为前轴承座1与后轴承座11，易于拆装，前轴承座1与后轴承座11将定子10固定在中间，并未将定子10包覆，使得定子10的散热效果更好。前轴承7与后轴承12分设在定子10的两侧，保证了转子5能稳定地进行高速转动，前轴承7分别与前轴承座1、转子5过盈配合，后轴承12分别与后轴承座11、转子5过盈配合，使得电主轴各部分的部件之间紧密结合形成一个整体。当回复组件由碟簧16与垫块14构成时，第二锁紧螺母13螺纹连接在定子10远离弹性夹头6的一侧的转子5上，不仅可以将以碟簧16与垫块14为部件的回复组件固定住，还可以将设置在第二锁紧螺母13与定子10之间的后轴承12锁紧在第二锁紧螺母13与定子10之间，防止高速运动时，后轴承12意外脱落，进一步的，当电磁组件由电磁铁15与衔铁17构成时，后轴承座11贴合套设在所述电磁铁15外侧，并固定所述电磁铁15。

进一步的，当电磁组件由电磁铁15、衔铁17组成，回复组件由碟簧16与垫块14组成时，在不需要更换刀具时，电磁铁15处于失电状态，对衔铁无吸附力，衔铁17与电磁铁15之间存在一定间距，例如2mm间距或4mm间距等，拉杆9在碟簧16弹力作用下拉紧弹性夹头6，从而具夹紧刀具；需要更换刀具时，电机的转子5停转，电磁铁15通电，衔铁17在电磁铁15吸附力作用下克服碟簧16弹力并压缩碟簧16组，直到衔铁17在电磁铁15吸附力作用下接触到电磁铁15，碟簧16被压缩一定长度，例如2mm或4mm等，并将弹性夹头6与拉杆9推出电机的转子5穿孔一定距离，例如2mm或4mm等，实现松刀过程，以便更换刀具。

进一步的，弹性夹头6与定子10之间的拉杆9部分还设置有十字螺母8，十字螺母8通过螺纹套设在拉杆9上，十字螺母8的作用是在防止拉杆9松动以及电主轴拆装机时起到保护作用，防止拉杆9在碟簧16的弹力作用下飞出。该十字螺母8通过转子5内部的卡位结构实现上述作用，可以理解，该十字螺母8装设在其他拉杆9的其他位置时，能实现上述作用的都属于本发明的保护范围，当然优选的是易于拆装的装设方式。

进一步的本发明实施例中还包括防护壳，防护壳贴合设置在电机转子5外侧，并固接在所述前轴承座1上。防护壳包括内防护壳3与外防护壳2，两个防护壳不仅能双重防尘，也可以为转子5的设有弹性夹头6的一端增加支撑力，防止在多次使用后，转子5的端部的穿孔变形。前轴承7在拉杆9方向的外侧，还设有第三锁紧螺母4，大大减轻了前轴承7对防护盖的挤压。

本实施例在使用时，通过电磁铁15的吸附力吸附衔铁17向弹性夹头6方向运动，衔铁17向定子10运动的情况下克服碟簧16的弹力压缩碟簧16，从而推动拉杆9向定子10方向移动，并将拉杆9刀具端及弹性夹头6推出转子5的穿孔，本实施例中，弹性夹头6优先地选用弹簧夹头，所以在弹簧夹头被推出转子5穿孔后，弹簧夹头簧瓣打开，实现松刀过程。在一具体实施例中，在电主轴未工作时或电主轴加工过程中，即电主轴不需要更换刀具时，电磁铁15处于失电状态，此时，碟簧组的预压缩量为2mm，衔铁17与电磁铁15之间有2mm的预留间隙，碟簧16可是由16个碟簧16构成的碟簧16组，背靠背连接且套设在拉杆9上，拉杆9在碟簧组预压2mm后产生的弹力作用下拉紧弹簧夹头，从而在电主轴未处在换到状态时夹紧刀具；当电主轴需要更换刀具时，电机停转，电磁铁15通电，使电磁铁15靠近衔铁17的一面具有磁力，衔铁17在电磁铁15磁力的吸附作用下克服碟簧组的弹力并压缩碟簧组，直到衔铁17接触到电磁铁15，从而衔铁17带动拉杆9向转子5设有弹簧夹头6的一端运动，并将弹簧夹头推出电机转子5的穿孔2mm，实现松刀过程；主轴换上目标刀具后，电磁铁15断电，使电磁铁15无电磁吸附力，衔铁17在碟簧16组弹力作用下回到被电磁铁15吸附之前的位置，从而带动拉杆9及弹性夹头6回复带被推出之前的位置，直到达到稳定状态，从而完成整个换刀过程。

本发明使用电磁力代替传统的气压或液压驱动力作为松刀力，只需要控制电磁铁15电路通断即可，在不改变电磁铁15体积大小的情况下，通过改变电磁铁15通电电流或线圈匝数的多少控制电磁力的大小，适用性强，并且不需要添加气缸，液压缸等附加设备，体积大大减小，节省空间，有效克服了现有气动换刀电主轴或液压松刀式自动换刀电主轴等传统自动换刀电主轴结构复杂、需要添加附加设备、体积庞大等缺陷，能够较好的应用于小型数控加工中心，特别是桌面型迷你式数控加工中心。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。