快速换刀电动轴装置的制作方法

本实用新型涉及加工设备领域，特别涉及快速换刀电动轴装置。

背景技术：

电主轴作为机床中主要的核心部件，在机加工设备中有着广泛的应用；在向着高速、高精度方向发展的同时，一些必要的辅助功能也越来越必不可少，其中电主轴的换刀功能占有重要地位。

本实用新型结合相应的实际，提出了一种相比其他电主轴在结构上不同的换刀方式。

技术实现要素：

根据本实用新型的一个方面，提供了快速换刀电动轴装置，包括箱体、定子、主轴、拉杆以及驱动件，驱动件设于箱体的一端，定子固定在箱体内，主轴可转动地套设于定子内，拉杆可滑动地套设于主轴内，主轴与拉杆之间设有弹性组件；主轴的一端内壁设有第一阶梯孔，拉杆一端设有与第一阶梯孔配合的弹性夹头，驱动件的驱动端与拉杆可分离连接；驱动件能够驱动弹性夹头远离或插入第一阶梯孔。

本实用新型提供一种能够快速换刀的电动轴装置，其能够对弹性夹头内中的刀具进行快速切换。本装置的换刀流程为：驱动件启动，驱动件的驱动端接触拉杆的一端并向其施加轴向的力，使的拉杆克服弹性组件的阻力进行滑动，弹性夹头远离第一阶梯孔，弹性夹头解除第一阶梯孔的束缚进行复原，从而松开对刀具的夹持，取出该刀具再插入另一刀具，随后驱动件复原，拉杆在弹性组件的作用下复位，弹性夹头插入第一阶梯孔内，第一阶梯孔的内壁迫使弹性夹头收缩，从而对另一个刀具进行夹持。本实用新型结构简单、操作简便，能够实现快速换刀功能，实用性强。

在一些实施方式中，弹性夹头由多个弹性夹片圆周阵列而成，多个弹性夹片之间形成用于对刀具进行夹紧的圆孔。

由此，当若干弹性弹片的外壁受第一阶梯孔的内壁挤压时，若干弹性弹片会向轴心聚拢，从而对刀具进行夹紧。

在一些实施方式中，主轴的一端内壁设有第二阶梯孔，第二阶梯孔位于远离第一阶梯孔的一端，拉杆的一端设有限位片，限位片与第二阶梯孔之间形成安装腔，弹性组件设于限位片与第二阶梯孔之间形成的安装腔内。

由此，弹性组件设于该安装腔内，作用于主轴与拉杆之间，能够对拉杆进行复位动作。

在一些实施方式中，拉杆的一端设有外螺纹，限位片套设在拉杆外，外螺纹上设有螺母，通过调节螺母对限位片挤压从而使弹性组件产生一定的预压缩量。

由此，通过调节螺母对限位片挤压从而使弹性组件产生一定的预压缩量，保证拉杆能够稳定复位。

在一些实施方式中，主轴的一端内壁设有第三阶梯孔、第四阶梯孔，第三阶梯孔位于第一阶梯孔的一端，第四阶梯孔位于第三阶梯孔的一端，第四阶梯孔为外扩型的锥形孔，第四阶梯孔与第三阶梯孔衔接。

由此，第三阶梯孔和第四阶梯孔为刀具的导向孔；在刀具插入时，刀具在第三阶梯孔和第四阶梯孔的导向下，能够准确地插入弹性夹头中。

在一些实施方式中，主轴通过轴承组设于箱体内。

由此，主轴能够转动。

在一些实施方式中，快速换刀电动轴装置还包括冷却风扇，冷却风扇设于箱体内靠近驱动件一端。

由此，冷却风扇对箱内进行降温，延长使用寿命。

在一些实施方式中，快速换刀电动轴装置还包括控制组件，控制组件设于箱体外，控制组件通过脉冲信号实现对主轴的转动进行伺服控制。

由此，通过脉冲信号实现对主轴的转动进行伺服控制，控制主轴正转、反转或停止。

在一些实施方式中，快速换刀电动轴装置还包括若干刀具，刀具能够夹持在弹性夹头内。

由此，多个刀具能够实现不同的功能。

本实用新型提供一种能够快速换刀的电动轴装置，其能够对弹性夹头内中的刀具进行快速切换。本实用新型能够实现快速换刀功能，其操作简单、便捷，实用性强。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的快速换刀电动轴装置的立体结构示意图。

图2为图1所示的快速换刀电动轴装置的另一视角的立体结构示意图。

图3为图1所示的快速换刀电动轴装置的剖面结构示意图。

图4为图1所示的快速换刀电动轴装置中拉杆部分的立体结构示意图。

图5为图1所示的快速换刀电动轴装置中的爆炸立体结构示意图。

图中标号：1-箱体、2-主轴、3-轴承座、4-拉杆、5-定子、6-驱动件、7-安装座、8-轴承、9-弹性组件、10-压环、11-螺母、12-限位片、13-冷却风扇、14-控制组件、15-第一阶梯孔、16-第二阶梯孔、17-第三阶梯孔、18-弹性夹头、19-弹性夹片、20-第四阶梯孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1-5示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的根据本实用新型的一个方面，提供了快速换刀电动轴装置，包括箱体1、定子5、主轴2、拉杆4以及驱动件6。驱动件6通过安装座7设于箱体1的后端，箱体1的前端设有压环10。定子5固定在箱体1内，主轴2可转动地套设于定子5内，主轴2的轴向位置设有通孔，拉杆4可滑动地套设于主轴2的通孔内，主轴2与拉杆4之间设有弹性组件9。主轴2的一端内壁设有第一阶梯孔15，第一阶梯孔15位于通孔的前端，拉杆4一端设有与第一阶梯孔15配合的弹性夹头18，驱动件6的驱动端与拉杆4可分离连接；驱动件6能够驱动弹性夹头18远离或插入第一阶梯孔15。驱动件6为气缸。

本实用新型提供一种能够快速换刀的电动轴装置，其能够对弹性夹头18内中的刀具进行快速切换。本装置的换刀流程为：驱动件6启动，驱动件6的驱动端接触拉杆4的一端并向其施加轴向的力，使的拉杆4克服弹性组件9的阻力进行滑动，弹性夹头18远离第一阶梯孔15，弹性夹头18解除第一阶梯孔15的束缚进行复原，从而松开对刀具的夹持，取出该刀具再插入另一刀具，随后驱动件6复原，拉杆4在弹性组件9的作用下复位，弹性夹头18插入第一阶梯孔15内，第一阶梯孔15的内壁迫使弹性夹头18收缩，从而对另一个刀具进行夹持。本实用新型结构简单、操作简便，能够实现快速换刀功能，实用性强。

结合图4，弹性夹头18由多个弹性夹片19圆周阵列而成，弹性夹片19设有三个，三个弹性夹片19之间形成用于对刀具进行夹紧的圆孔，相邻两个弹性夹片19支架设有间隙；弹性夹片19的外壁设有凸起，凸起与外壁以倒角面相衔接。当若干弹性弹片的外壁受第一阶梯孔15的内壁挤压时，若干弹性弹片会向轴心聚拢，从而对刀具进行夹紧。

结合图3，主轴2的一端内壁设有第二阶梯孔16，第二阶梯孔16位于远离第一阶梯孔15的一端，即第二阶梯孔16位于通孔的后端；拉杆4的后端设有限位片12，即限位片12位于靠近驱动件6一端；限位片12与第二阶梯孔16之间形成安装腔，弹性组件9设于限位片12与第二阶梯孔16之间形成的安装腔内。弹性组件9设于该安装腔内，作用于主轴2与拉杆4之间，能够对拉杆4进行复位动作。

结合图3-4，拉杆4的一端设有外螺纹，限位片12套设在拉杆4外，外螺纹上设有螺母11，通过调节螺母11对限位片12挤压从而使弹性组件9产生一定的预压缩量。通过调节螺母11对限位片12挤压从而使弹性组件9产生一定的预压缩量，保证拉杆4能够稳定复位。

结合图3，主轴2的一端内壁设有第三阶梯孔17、第四阶梯孔20，第三阶梯孔17位于第一阶梯孔15的前端，第四阶梯孔20位于第三阶梯孔17的前端，第四阶梯孔20为外扩型的锥形孔，第四阶梯孔20与第三阶梯孔17衔接。第三阶梯孔17和第四阶梯孔20为刀具的导向孔；在刀具插入时，刀具在第三阶梯孔17和第四阶梯孔20的导向下，能够准确地插入弹性夹头18中。

结合图3和5，主轴2通过轴承8组设于箱体1内，轴承8组设有两个，其中一个轴承8组直接设于箱体1内的后端，另一个轴承8组通过轴承8座3设于箱体1的前端。

结合图3和5，快速换刀电动轴装置还包括冷却风扇13，冷却风扇13设于箱体1内靠近驱动件6一端，冷却风扇13位于安装座7内。

结合图3和5，快速换刀电动轴装置还包括控制组件14，控制组件14为光纤控制组件14控制组件14设于箱体1外，控制组件14通过脉冲信号实现对主轴2的转动进行伺服控制。通过脉冲信号实现对主轴2的转动进行伺服控制，控制主轴2正转、反转或停止。

本实施例中，快速换刀电动轴装置还包括若干刀具，刀具能够夹持在弹性夹头18内。多个刀具能够实现不同的功能。

本实用新型的具体操作方式为：

s1、驱动件6启动，驱动件6的驱动端接触拉杆4的一端并向其施加轴向的力，使的拉杆4克服弹性组件9的阻力进行滑动，弹性夹头18远离第一阶梯孔15，弹性夹头18解除第一阶梯孔15的束缚进行复原，从而松开对刀具的夹持。

s2、取出该刀具，再插入另一刀具。

s3、驱动件6复原，驱动件6的驱动端缩回，作用于拉杆4的外力消失；拉杆4在弹性组件9的作用下复位，弹性夹头18插入第一阶梯孔15内，第一阶梯孔15的内壁迫使弹性夹头18收缩，若干弹性夹片19向轴线方向聚拢从而对另一个刀具进行夹紧。

本实用新型提供一种能够快速换刀的电动轴装置，其能够对弹性夹头18内中的刀具进行快速切换。本实用新型能够实现快速换刀功能，其操作简单、便捷，实用性强。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。