一种电主轴返向卸刀气缸的制作方法

本发明涉及气缸技术领域，具体涉及一种电主轴返向卸刀气缸。

背景技术：

现有技术中的电主轴气缸在打刀时，气缸活塞直接推动主轴拉杆，拉杆弹簧将该力传递给轴芯组件。安装在轴芯组件上的上轴承采用弹性预紧，可以在轴向上移动，轴芯受到的轴向力对上轴承影响不大。而下轴承外圈在轴向上采用刚性定位预紧，轴芯组件的作用力直接传递到轴承内圈，不考虑重力和摩擦力的情况下，该力大小等于主轴卸刀力减去上轴承的预紧力，上轴承的预紧力远远小于主轴的卸刀力，可忽略不计，卸刀时，下轴承受力大小近似等于气缸活塞作用在拉杆上的推力。也即，由于高速电主轴使用的角接触球轴承在轴向上有单向受力要求的特点，在主轴卸刀时气缸会对下轴承产生很大的冲击力，该冲击力的方向与下轴承要求的受力方向相反，因此，严重影响轴承的寿命。

另外，由于拉杆弹簧不论是复位或是拉力状态下，弹力都非常大，气缸打刀的速度极快，打刀过程中气缸对轴承的作用力是一种冲击力，会损伤轴承的滚珠和滚道，进一步降低轴承的使用寿命。

技术实现要素：

针对现有技术存在上述技术问题，本发明提供一种电主轴返向卸刀气缸，该电主轴返向卸刀气缸不仅能够降低气缸卸刀时对轴承的冲击力，还能改变冲击力的方向，使冲击力方向与轴承要求受力方向相同，从而提高轴承的使用寿命。

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

提供一种电主轴返向卸刀气缸，包括外套、设置于所述外套内的顶部的气缸顶盖、设置于所述外套内并设置于所述气缸顶盖下方的气缸主体、与所述气缸主体连接并设置于所述气缸主体下方的拉刀板、用于固定所述拉刀板的拉刀座、用于固定所述拉刀座并能让所述拉刀座沿轴向上下移动的支撑座、与所述支撑座套接的轴芯组件、设置于所述轴芯组件上部的限位螺母、设置于所述轴芯组件的上侧部的上轴承、设置于所述轴芯组件的下侧部的下轴承、设置于所述下轴承的下方并用于刚性定位预紧所述下轴承的下轴承压盖、设置于所述上轴承上方的上轴承盖板、与所述气缸顶盖通过螺纹固定连接的推杆；

还包括设置于所述气缸顶盖的复位导向接头、吹尘导向接头和打刀导向接头、以及与所述复位导向接头连接的复位气管接头、与所述吹尘导向接头连接的吹尘气管接头、与所述打刀导向接头连接的打刀气管接头；

还包括设置于所述气缸主体的侧部并与所述气缸主体内部连通的第一气路、设置于所述气缸主体的另一侧部并与所述气缸主体内部连通的第二气路；所述第一气路与所述打刀导向接头连通，所述第二气路与所述复位导向接头连通；

所述气缸主体包括依次连接的第一缸体、第二缸体和第三缸体，以及设置于所述第一缸体内并插接于所述第二缸体的第一活塞，设置于所述第二缸体内并插接于所述第三缸体的第二活塞，设置于所述第三缸体内并与所述拉刀座连接的第三活塞；所述第一活塞、所述第二活塞和所述第三活塞通过第一螺钉固定连接；所述拉刀座通过第二螺钉固定于所述第三活塞；所述第一缸体、所述第二缸体和所述第三缸体均与所述气缸顶盖固定连接；

所述拉刀座与所述第三缸体之间连接有第一弹簧，所述气缸主体通过第三螺钉安装在所述拉刀板上，所述上轴承通过第二弹簧进行弹性预紧；所述气缸主体通过第三弹簧与所述拉刀板连接；

所述轴芯组件的中部设置有拉杆，所述拉杆的两侧均设置有拉杆弹簧。

所述第一气路和所述第二气路的封口均通过堵头进行封堵。

所述第一气路和所述第二气路均装设有第一密封件。

所述第一缸体与所述第一活塞的外圆之间、所述第二缸体与所述第二活塞的外圆之间、第三缸体与所述第三活塞的外圆之间均装配有第二密封件。

所述第一缸体与所述第一活塞的内圆之间、所述第二缸体与所述第二活塞的内圆之间、第三缸体与所述第三活塞的内圆之间均装配有第三密封件。

所述第一缸体与所述第二缸体的配合位装设有第四密封件。

所述第一活塞与所述第二活塞的配合位装设有第五密封件。

所述拉刀座的外周壁与所述支撑座的内孔壁之间为间歇配合。

所述限位螺母通过螺纹配合固定安装于所述轴芯组件上。

本发明的有益效果：

（1）本发明的一种电主轴返向卸刀气缸，包括外套、设置于所述外套内的顶部的气缸顶盖、设置于外套内并设置于气缸顶盖下方的气缸主体、与气缸主体连接并设置于气缸主体下方的拉刀板、用于固定拉刀板的拉刀座、用于固定拉刀座并能让拉刀座沿轴向上下移动的支撑座、与支撑座套接的轴芯组件、设置于轴芯组件上部的限位螺母、设置于轴芯组件的上侧部的上轴承、设置于轴芯组件的下侧部的下轴承、设置于下轴承的下方并用于刚性定位预紧下轴承的下轴承压盖、设置于上轴承上方的上轴承盖板、与气缸顶盖通过螺纹固定连接的推杆；拉刀座与所述第三缸体之间连接有第一弹簧，气缸主体通过第三螺钉安装在拉刀板上，上轴承通过第二弹簧进行弹性预紧；气缸主体通过第三弹簧与拉刀板连接；轴芯组件的中部设置有拉杆，拉杆的两侧均设置有拉杆弹簧。因此，该电主轴返向卸刀气缸不仅能够降低气缸卸刀时对轴承的冲击力，还能改变冲击力的方向，使冲击力方向与轴承要求受力方向相同，从而提高轴承的使用寿命。

（2）本发明的一种电主轴返向卸刀气缸，具有结构简单，生产成本低，并能适合大规模生产的特点。

附图说明

图1是本发明的一种电主轴返向卸刀气缸在气缸复位状态的结构示意图。

图2是图1中a处的局部放大结构示意图。

图3是图1中b处的局部放大结构示意图。

图4是本发明的一种电主轴返向卸刀气缸在打刀过程一的局部结构示意图。

图5是本发明的一种电主轴返向卸刀气缸在打刀过程二的局部结构示意图。

图6是本发明的一种电主轴返向卸刀气缸在打刀过程三的局部结构示意图。

附图标记：

气缸顶盖1；外套2；拉刀板3；拉刀座4；支撑座5；轴芯组件6；限位螺母7；上轴承8；下轴承9；下轴承压盖10；上轴承盖板11；推杆12；复位导向接头13；吹尘导向接头14；打刀导向接头15；复位气管接头16；吹尘气管接头17；打刀气管接头18；第一气路19；第二气路20；第一缸体21；第二缸体22；第三缸体23；第一活塞24；第二活塞25；第三活塞26；第一螺钉27；第二螺钉28；第一弹簧29；第三螺钉30；第二弹簧31；第三弹簧32；拉杆33；拉杆弹簧34；堵头35；第一密封件36；第二密封件37；第三密封件38；第四密封件39；第五密封件40。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本发明进行详细说明。

本实施例的一种电主轴返向卸刀气缸，如图1至图6所示，包括包括外套2、设置于外套2内的顶部的气缸顶盖1、设置于外套2内并设置于气缸顶盖1下方的气缸主体、与气缸主体连接并设置于气缸主体下方的拉刀板3、用于固定拉刀板3的拉刀座4、用于固定拉刀座4并能让拉刀座4沿轴向上下移动的支撑座5、与支撑座5套接的轴芯组件6、设置于轴芯组件6上部的限位螺母7、设置于轴芯组件6的上侧部的上轴承8、设置于轴芯组件6的下侧部的下轴承9、设置于下轴承9的下方并用于刚性定位预紧下轴承9的下轴承压盖10、设置于上轴承8上方的上轴承盖板11、与气缸顶盖1通过螺纹固定连接的推杆12。

该电主轴返向卸刀气缸还包括设置于气缸顶盖1的复位导向接头13、吹尘导向接头14和打刀导向接头15、以及与复位导向接头13连接的复位气管接头16、与吹尘导向接头14连接的吹尘气管接头17、与打刀导向接头15连接的打刀气管接头18；该电主轴返向卸刀气缸还包括设置于气缸主体的侧部并与气缸主体内部连通的第一气路19、设置于气缸主体的另一侧部并与气缸主体内部连通的第二气路20；第一气路19与打刀导向接头15连通，第二气路20与复位导向接头13连通。

其中，气缸主体包括依次连接的第一缸体21、第二缸体22和第三缸体23，以及设置于第一缸体21内并插接于第二缸体22的第一活塞24，设置于第二缸体22内并插接于第三缸体23的第二活塞25，设置于第三缸体23内并与拉刀座4连接的第三活塞26；第一活塞24、第二活塞25和第三活塞26通过第一螺钉27固定连接；拉刀座4通过第二螺钉28固定于第三活塞26；第一缸体21、第二缸体22和第三缸体23均与气缸顶盖1固定连接。

其中，拉刀座4与第三缸体23之间连接有第一弹簧29，气缸主体通过第三螺钉30安装在拉刀板3上，上轴承8通过第二弹簧31进行弹性预紧；气缸主体通过第三弹簧32与拉刀板3连接；其中，轴芯组件6的中部设置有拉杆33，拉杆33的两侧均设置有拉杆弹簧34。

本实施例中，第一气路19和第二气路20的封口均通过堵头35进行封堵。另外，第一气路19和第二气路10均装设有第一密封件36，进而防止第一气路19和第二气路10漏气。

本实施例中，第一缸体21与第一活塞24的外圆之间、第二缸体22与第二活塞25的外圆之间、第三缸体23与第三活塞26的外圆之间均装配有第二密封件37，进而防止漏气。

本实施例中，第一缸体21与第一活塞24的内圆之间、第二缸体22与第二活塞25的内圆之间、第三缸体23与第三活塞26的内圆之间均装配有第三密封件38，进而防止漏气。

本实施例中，第一缸体21与第二缸体22的配合位装设有第四密封件39，进而防止漏气。

本实施例中，第一活塞24与第二活塞25的配合位装设有第五密封件40，进而防止漏气。

本实施例中，拉刀座4的外周壁与支撑座5的内孔壁之间为间歇配合，进而便于拉刀座4能沿支撑座5轴向上下移动的。

本实施例中，限位螺母7通过螺纹配合固定安装于轴芯组件6上，进而具有便于安装固定的特点。

如图1至图3所示为该电主轴返向卸刀气缸的复位状态，在第三弹簧32的弹力作用下，气缸主体上移，气缸顶盖1的顶端与外套2触接，在第一弹簧29的弹力和复位气压的作用下，第三活塞26、第二活塞25和第一活塞24相对第三缸体23、第二缸体22和第一缸体21下移，进而带动拉刀板3与上轴承盖板11接触。

如图4至图6所示，打刀时，压缩气体通过打刀气管接头18和打刀导向接头15进入第一气路19，进而进入气缸主体内部，在第三弹簧32的作用力下，气缸主体整体仍被顶在外套2上不动，第一活塞24、第二活塞25和第三活塞26整体向上移动，进而带动拉刀板3上移，并与限位螺母7接触，此过程中拉刀板3对限位螺母7产生向上的冲击力近似等于第三弹簧32的弹力，其远远小于拉杆弹簧34的弹力，而作用力的方向向上，与下轴承9要求的轴向载荷方向一致（如图4所示），此时第一活塞24、第二活塞25和第三活塞26整体被限位螺母7限位，使得第一活塞24、第二活塞25和第三活塞26整体不动。而气缸主体整体脱离外套2下移，进而带动推杆12向下移动，下移过程请参见图5和图6，进而最终推动拉杆33下移，并在其余辅助机构的作用下完成卸刀。另外，断开吹尘气压与卸刀气压，充入复位气压，主轴恢复为图1的复位状态。

该电主轴返向卸刀气缸在打刀过程中，第一缸体21、第二缸体22和第三缸体23整体依靠第一活塞24、第二活塞25和第三活塞26进行限位，对轴芯组件6产生向上的冲击力，该冲击力的大小接近第三弹簧32的弹力，远远低于拉杆弹簧34的弹力，冲击力的方向与下轴承9要求的载荷方向一致，起到了保护下轴承9的作用。推杆12固定在气缸主体，依靠气缸主体的移动带动推杆12推动拉杆33完成卸刀动作。因此，该电主轴返向卸刀气缸不仅能够降低气缸卸刀时对轴承的冲击力，还能改变冲击力的方向，使冲击力方向与轴承要求受力方向相同，从而提高轴承的使用寿命。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。