主轴结构和机床的制作方法

本实用新型涉及数控机床领域，具体而言，涉及一种主轴结构和机床。

背景技术：

静电都是由于各类物体移动或摩擦而产生的。目前，高速电主轴所用轴承大多采用的是陶瓷球轴承，陶瓷轴承因刚度比钢材高、密度比钢材低、耐热性比钢材高而得到广泛应用。

然而，随着科技的进步，被加工材料也不仅限于金属材料。高速电主轴带动刀具在对玻璃、塑料等导电性差的材料进行加工时，陶瓷不导电无法及时导走电荷，故主轴内部会聚集大量电荷。在这种情况下，进行下一次加工时，主轴内部的电荷会通过刀具尖端放电损坏被加工材料。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种主轴结构和机床，以解决现有技术中的主轴内部聚集的大量电荷通过刀具尖端放电而损坏被加工材料的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种主轴结构，包括：抗静电刷，包括安装部和设置在安装部上的刷头；主轴组件，刷头与主轴组件相接触；主轴组件可转动地设置，以使主轴组件与刷头发生相对滑动，以使抗静电刷导出主轴组件上的电荷。

进一步地，主轴结构还包括固定盘，安装部用于安装在固定盘上；其中，固定盘上设置有滑槽，抗静电刷位置可调节地设置在滑槽内。

进一步地，安装部上设置有第一紧固孔，滑槽的底部设置有第二紧固孔，第二紧固孔为条形孔；安装部通过插设在第一紧固孔和第二紧固孔内的紧固件与固定盘连接。

进一步地，固定盘为盘状结构；滑槽为多个，多个滑槽沿固定盘的周向间隔设置；抗静电刷为多个，多个抗静电刷与多个滑槽一一对应地设置，各个抗静电刷设置在相应的滑槽内。

进一步地，安装部由金属材料制成，刷头由导电纤维制成。

进一步地，主轴结构还包括：固定组件，主轴组件穿设在固定组件内，固定盘与固定组件连接；固定盘具有第一通孔，固定盘通过第一通孔套设在主轴组件上；其中，固定组件、固定盘和主轴组件之间形成密封间隙；固定盘上设置有密封通道，密封通道用于与密封间隙相连通，以通过密封通道向密封间隙内通气。

进一步地，主轴组件包括：主轴本体；轴承，套设在主轴本体上；轴承锁紧螺母，套设在主轴本体上且与主轴本体螺纹连接，以对轴承进行轴向限位；其中，刷头与轴承锁紧螺母的外周面相接触。

进一步地，固定盘沿其轴向方向具有相对设置的第一端面和第二端面；固定盘上设置有容纳槽，容纳槽由第一端面朝向第二端面延伸，容纳槽与滑槽相连通，容纳槽用于容纳轴承锁紧螺母。

进一步地，固定组件包括：前端盖，前端盖设置在固定盘远离轴承的一侧，固定盘与前端盖固定连接；其中，第二端面位于第一端面远离前端盖的一侧，前端盖、固定盘和轴承锁紧螺母之间形成密封间隙；其中，密封通道的一端设置在固定盘的外周面上，密封通道的另一端设置在第一端面上。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种机床，包括主轴结构，其中，主轴结构为上述的主轴结构。

本实用新型的主轴结构适用于数控机床，该主轴结构包括抗静电刷和主轴组件，抗静电刷通过将安装部安装在固定基础上使得抗静电刷固定设置，抗静电刷的刷头与主轴组件相接触；在主轴组件转动时，主轴组件与刷头发生相对滑动，抗静电刷可以将主轴组件上的电荷导出，避免主轴组件内部聚集大量电荷，解决了主轴内部的电荷会通过刀具尖端放电损坏被加工材料的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的主轴结构的实施例的第一个角度的剖视图；

图2示出了根据本实用新型的主轴结构的实施例的第二个角度的剖视图；

图3示出了根据本实用新型的主轴结构的实施例的俯视图；

图4示出了根据本实用新型的主轴结构的固定盘和抗静电刷的俯视图；

图5示出了根据本实用新型的主轴结构的固定盘和抗静电刷的剖视图；

图6示出了根据本实用新型的主轴结构的固定盘和抗静电刷的侧视图；

图7示出了根据本实用新型的主轴结构的固定盘的俯视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、抗静电刷；11、安装部；12、刷头；20、主轴组件；21、主轴本体；22、轴承；23、轴承锁紧螺母；30、固定盘；31、滑槽；311、第二紧固孔；32、第一通孔；33、密封通道；34、第一端面；35、第二端面；36、容纳槽；40、紧固件；50、固定组件；51、前端盖；52、前端密封盖；60、密封间隙。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型提供了一种主轴结构，请参考图1至图7，包括：抗静电刷10，包括安装部11和设置在安装部11上的刷头12；主轴组件20，刷头12与主轴组件20相接触；主轴组件20可转动地设置，以使主轴组件20与刷头12发生相对滑动，以使抗静电刷10导出主轴组件20上的电荷。

本实用新型的主轴结构适用于数控机床，该主轴结构包括抗静电刷10和主轴组件20，抗静电刷10通过将安装部11安装在固定基础上使得抗静电刷10固定设置，抗静电刷10的刷头12与主轴组件20相接触；在主轴组件20转动时，主轴组件20与刷头12发生相对滑动，抗静电刷10可以将主轴组件20上的电荷导出，避免主轴组件20内部聚集大量电荷，解决了主轴内部的电荷会通过刀具尖端放电损坏被加工材料的问题。

在本实施例中，如图4和图7所示，主轴结构还包括固定盘30，安装部11用于安装在固定盘30上；其中，固定盘30上设置有滑槽31，抗静电刷10位置可调节地设置在滑槽31内。这样的设置便于安装抗静电刷10；并且，抗静电刷10可在滑槽31内滑动，实现了抗静电刷10到主轴组件20之间的距离调节，达到抗静电刷的最佳使用效果，适用性较高。

在本实施例中，安装部11上设置有第一紧固孔，滑槽31的底部设置有第二紧固孔311，第二紧固孔311为条形孔；安装部11通过插设在第一紧固孔和第二紧固孔311内的紧固件40与固定盘30连接。具体地，如图7所示，条形孔的孔壁与固定盘30的第一通孔32相连通，条形孔的设置实现了抗静电刷10在滑槽31内的安装位置可调节。

可选地，紧固件40为螺钉或螺栓螺母。

在本实施例中，如图7所示，固定盘30为盘状结构；滑槽31为多个，多个滑槽31沿固定盘30的周向间隔设置；抗静电刷10为多个，多个抗静电刷10与多个滑槽31一一对应地设置，各个抗静电刷10设置在相应的滑槽31内。这样的设置保证主轴组件20内的电荷能够被及时导走。

在本实施例中，安装部11由金属材料制成，刷头12由导电纤维制成。

在本实施例中，如图2所示，主轴结构还包括：固定组件50，主轴组件20穿设在固定组件50内，固定盘30与固定组件50连接；固定盘30具有第一通孔32，固定盘30通过第一通孔32套设在主轴组件20上；其中，固定组件50、固定盘30和主轴组件20之间形成密封间隙60；固定盘30上设置有密封通道33，密封通道33用于与密封间隙60相连通，以通过密封通道33向密封间隙60内通气；其中，固定组件50为非转动部件。具体地，通过在固定盘30上设置密封通道33，使得主轴结构便于形成气密封结构，并最终形成间隙密封和气密封的复合结构；可见，该固定盘30还具有密封作用。

在本实施例中，如图1和图2所示，主轴组件20包括：主轴本体21；轴承22，套设在主轴本体21上；轴承锁紧螺母23，套设在主轴本体21上且与主轴本体21螺纹连接，以对轴承22进行轴向限位；其中，刷头12与轴承锁紧螺母23的外周面相接触。抗静电刷10不仅可以及时导走主轴组件20上的电荷，抗静电刷10对轴承锁紧螺母23的摩擦还可以起清洁作用。

在本实施例中，固定盘30沿其轴向方向具有相对设置的第一端面34和第二端面35；固定盘30上设置有容纳槽36，容纳槽36由第一端面34朝向第二端面35延伸，容纳槽36与滑槽31相连通，容纳槽36用于容纳轴承锁紧螺母23。

在本实施例中，如图1和图2所示，固定组件50包括：前端盖51，前端盖51设置在固定盘30远离轴承22的一侧，固定盘30与前端盖51固定连接；其中，第二端面35位于第一端面34远离前端盖51的一侧，前端盖51、固定盘30和轴承锁紧螺母23之间形成密封间隙60；其中，密封通道33的一端设置在固定盘30的外周面上，密封通道33的另一端设置在第一端面34上。其中，固定盘30与前端盖51通过螺钉连接。

具体地，密封间隙60包括前端盖51与固定盘30之间的沿径向延伸的间隙，以及前端盖51与轴承锁紧螺母23之间的沿轴向延伸的间隙；由密封通道33流出的气体依次经过前端盖51与固定盘30之间的间隙、前端盖51与轴承锁紧螺母23之间的间隙。

具体地，密封通道包括径向通道和轴向通道，径向通道由固定盘30的外周面朝向固定盘30的轴线延伸，轴向通道沿固定盘30的轴线的延伸方向延伸，轴向通道与径向通道远离固定盘30的外周面的一端连接，并延伸至第一端面34。

具体地，固定组件50还包括前端密封盖52和轴套，前端密封盖52套设在主轴本体21上且位于前端盖51远离轴承锁紧螺母23的一侧，前端密封盖52盖设在前端盖51上以对主轴结构进行密封；其中，前端密封盖52与前端盖51通过螺钉连接；前端盖51与轴套连接，轴套上装有接地线。具体地，轴套为上述的固定基础。

具体地，在主轴本体21转动时，轴承锁紧螺母23也跟着转动，轴承锁紧螺母23与刷头12发生滑动摩擦，及时地将主轴组件20上的电荷导出到前端盖51上，并通过轴套上的接地线导出，进而能够及时将轴套上的电荷导走，这样主轴组件20上和主轴组件20以外的结构件上的电荷都能被及时导走。

具体地，主轴本体可以为电主轴，电主轴由电机直接驱动；主轴本体也可为机械主轴，机械主轴由皮带等传动部件驱动。

具体地，固定盘30、轴承锁紧螺母23、主轴本体21、前端盖51、前端密封盖52与轴套都由金属材料制成。

本申请解决了如下技术问题：主轴组件采用滚动体材料为陶瓷的轴承时，能对玻璃、塑料等导电性差的材料进行高精密加工，刀具不会对被加工材料进行尖端放电，不会损坏材料。

本申请的有益效果为：1、能容易地、及时地去除主轴组件内部，特别是主轴本体的静电；2、能实现抗静电刷到锁紧螺母距离的调节功能，可根据不同工况调节这一距离，达到抗静电刷的最佳使用效果；3、抗静电刷与主轴本体前端形成密封结构，既有抗静电作用，又有密封作用；4、结构简单，便于安装。

本申请不用考虑主轴组件内部是否会产生大量电荷，可随意采用轴承，可以随意选用被加工的材料。

本实用新型还提供了一种机床，包括主轴结构，其中，主轴结构为上述实施例中的主轴结构。

具体地，机床为数控机床。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

本实用新型的主轴结构适用于数控机床，该主轴结构包括抗静电刷10和主轴组件20，抗静电刷10通过将安装部11安装在固定基础上使得抗静电刷10固定设置，抗静电刷10的刷头12与主轴组件20相接触；在主轴组件20转动时，主轴组件20与刷头12发生相对滑动，抗静电刷10可以将主轴组件20上的电荷导出，避免主轴组件20内部聚集大量电荷，解决了主轴内部的电荷会通过刀具尖端放电损坏被加工材料的问题。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。