电机内装式主轴的制作方法

本发明涉及传动装置，具体涉及一种电机内装式主轴。

背景技术：

1、现有的电机内装式主轴，其换刀组件中的拉紧弹簧通过压缩状态下产生的弹力推动拉杆上的拉爪后撤，以使拉爪将刀柄上的拉钉拉紧于芯轴上，从而实现刀柄与电机内装式主轴的安装，因此拉紧弹簧的拉力决定了刀柄的连接紧固性，但是拉紧弹簧由于受到重复的应力作用,会逐渐发生疲劳损伤,使用一定时期后会导致弹簧的弹性逐渐减弱，致使刀柄上的刀头由于加工而受到反作用力时，造成刀柄容易从芯轴上松动，影响加工质量。

2、因此，有必要提供新的一种电机内装式主轴。

技术实现思路

1、基于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种电机内装式主轴，能够有效解决拉紧弹簧弹性减弱而影响刀柄的连接稳固性的问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种电机内装式主轴，包括外壳、转动配合于外壳内的芯轴，以及换刀组件，所述芯轴的中心轴位置开设有贯通腔，所述换刀组件包括滑动配合于贯通腔中的拉杆、安装于拉杆靠近芯轴前端的一端的拉爪，以及拉紧弹簧，所述拉爪用于将刀柄拉紧于芯轴上，所述拉紧弹簧设置于所述拉杆和所述芯轴之间，所述拉紧弹簧具有推动拉杆相对于芯轴向芯轴后端移动的趋势，所述芯轴上并且靠近贯通腔的位置设有压力腔，所述压力腔中能够通入高压流体，以使贯通腔的侧壁在靠近压力腔的位置向内膨胀变形，使得所述贯通腔的侧壁与拉杆的外周壁之间形成挤压，将所述拉杆锁定于所述芯轴上。

3、进一步的，所述刀柄的尾端连接有拉钉，所述拉钉用于与所述拉爪配合以将刀柄锁定于芯轴上。

4、进一步的，所述拉杆内设置有沿拉杆的轴向延伸的流道，所述流道用于接入冷却液。

5、进一步的，所述刀柄上设有出液通道，在刀柄与芯轴连接到位时，所述出液通道与所述流道相通。

6、进一步的，所述换刀组件还包括连接头、锁销、复位弹簧以及压电器件，所述连接头固定安装于所述拉杆靠近芯轴前端的一端，所述拉爪安装于连接头上，所述锁销沿芯轴的轴向滑动安装于连接头上，所述连接头的内部设有动作腔，所述锁销延伸于动作腔中的一端设有塞体，所述动作腔与所述流道相通，所述复位弹簧安装于连接头和锁销之间，所述复位弹簧对锁销施加弹力使锁销始终具有朝向拉杆移动的趋势，拉钉上对应锁销设有定位孔，在流道接入冷却液使冷却液流入动作腔时，冷却液能够对塞体产生轴向压力差，驱使锁销远离拉杆移动，使所述锁销插入并锁止于定位孔中，所述压电器件安装于所述锁销靠近刀柄的一端，在所述锁销插入并定位孔时，能够将所述压电器件带入所述定位孔，由于拉爪对拉钉施加夹紧力，迫使拉钉沿径向收缩变形，拉钉的收缩变形使得锁销受到径向挤压变形，从而使压电器件会由于受到锁销的挤压作用而发生形变，压电器件通过压电效应将形变产生的机械能转换为电能，通过信号采集器和处理器进行采集识别和计算后，获取拉钉受到拉爪的夹紧力。

7、进一步的，在所述拉爪拉紧拉钉时，插入定位孔中的锁销至少部分外侧壁能够与定位孔的侧壁挤压形成过盈配合，实现锁销插入定位孔时锁销锁止于定位孔中。

8、进一步的，在所述锁销位于靠近拉杆的一侧时，所述动作腔仅连通所述流道，在所述锁销位于远离所述拉杆的一侧时，所述动作腔与刀柄的出液通道连通。

9、进一步的，所述压力腔是沿所述贯通腔的周向延伸的环形空腔结构。

10、进一步的，所述芯轴上设有液压通道，所述液压通道的一端连接所述压力腔，所述液压通道的另一端连接至所述芯轴外部。

11、进一步的，所述外壳的尾端安装有驱动器，所述驱动器为输出直线运动动力的驱动装置，所述驱动器的输出端与所述拉杆相连接，所述驱动器用于驱动所述拉杆向芯轴前端移动。

12、本发明的有益效果是：本发明提供的电机内装式主轴，包括外壳、转动配合于外壳内的芯轴，以及换刀组件，芯轴的中心轴位置开设有贯通腔，换刀组件包括滑动配合于贯通腔中的拉杆、安装于拉杆靠近芯轴前端的一端的拉爪，以及拉紧弹簧，拉紧弹簧设置于拉杆和芯轴之间，拉紧弹簧具有推动拉杆相对于芯轴向芯轴后端移动的趋势，以使拉杆带动拉爪将刀柄拉紧于芯轴上，芯轴上并且靠近贯通腔的位置设有压力腔，压力腔中可通入高压流体，以使贯通腔的侧壁在靠近压力腔的位置向内膨胀变形，使得贯通腔的侧壁与拉杆的外周壁之间形成挤压，将拉杆锁定于芯轴上，从而在刀柄插入贯通腔的前端，拉紧弹簧推动拉杆移动，并带动拉爪移动而拉紧刀柄时，可通过压力腔的膨胀变形将拉杆相对于芯轴锁定，使拉爪保持拉紧刀柄的拉钉的状态，刀柄不易松动，这样即便拉紧弹簧的弹性力减弱时，刀柄在加工时受到反作用力也不会轻易从芯轴上松动。

技术特征：

1.一种电机内装式主轴，其特征在于：包括外壳、转动配合于外壳内的芯轴，以及换刀组件，所述芯轴的中心轴位置开设有贯通腔，所述换刀组件包括滑动配合于贯通腔中的拉杆、安装于拉杆靠近芯轴前端的一端的拉爪，以及拉紧弹簧，所述拉爪用于将刀柄拉紧于芯轴上，所述拉紧弹簧设置于所述拉杆和所述芯轴之间，所述拉紧弹簧具有推动拉杆相对于芯轴向芯轴后端移动的趋势，所述芯轴上并且靠近贯通腔的位置设有压力腔，所述压力腔中能够通入高压流体，以使贯通腔的侧壁在靠近压力腔的位置向内膨胀变形，使得所述贯通腔的侧壁与拉杆的外周壁之间形成挤压，将所述拉杆锁定于所述芯轴上。

2.根据权利要求1所述的电机内装式主轴，其特征在于：所述刀柄的尾端连接有拉钉，所述拉钉用于与所述拉爪配合以将刀柄锁定于芯轴上。

3.根据权利要求2所述的电机内装式主轴，其特征在于：所述拉杆内设置有沿拉杆的轴向延伸的流道，所述流道用于接入冷却液。

4.根据权利要求3所述的电机内装式主轴，其特征在于：所述刀柄上设有出液通道，在刀柄与芯轴连接到位时，所述出液通道与所述流道相通。

5.根据权利要求4所述的电机内装式主轴，其特征在于：所述换刀组件还包括连接头、锁销、复位弹簧以及压电器件，所述连接头固定安装于所述拉杆靠近芯轴前端的一端，所述拉爪安装于连接头上，所述锁销沿芯轴的轴向滑动安装于连接头上，所述连接头的内部设有动作腔，所述锁销延伸于动作腔中的一端设有塞体，所述动作腔与所述流道相通，所述复位弹簧安装于连接头和锁销之间，所述复位弹簧对锁销施加弹力使锁销始终具有朝向拉杆移动的趋势，拉钉上对应锁销设有定位孔，在流道接入冷却液使冷却液流入动作腔时，冷却液能够对塞体产生轴向压力差，驱使锁销远离拉杆移动，使所述锁销插入并锁止于定位孔中，所述压电器件安装于所述锁销靠近刀柄的一端，在所述锁销插入并定位孔时，能够将所述压电器件带入所述定位孔，由于拉爪对拉钉施加夹紧力，迫使拉钉沿径向收缩变形，拉钉的收缩变形使得锁销受到径向挤压变形，从而使压电器件会由于受到锁销的挤压作用而发生形变，压电器件通过压电效应将形变产生的机械能转换为电能，通过信号采集器和处理器进行采集识别和计算后，获取拉钉受到拉爪的夹紧力。

6.根据权利要求5所述的电机内装式主轴，其特征在于：在所述拉爪拉紧拉钉时，插入定位孔中的锁销至少部分外侧壁能够与定位孔的侧壁挤压形成过盈配合，实现锁销插入定位孔时锁销锁止于定位孔中。

7.根据权利要求5所述的电机内装式主轴，其特征在于：在所述锁销位于靠近拉杆的一侧时，所述动作腔仅连通所述流道，在所述锁销位于远离所述拉杆的一侧时，所述动作腔与刀柄的出液通道连通。

8.根据权利要求1所述的电机内装式主轴，其特征在于：所述压力腔是沿所述贯通腔的周向延伸的环形空腔结构。

9.根据权利要求1所述的电机内装式主轴，其特征在于：所述芯轴上设有液压通道，所述液压通道的一端连接所述压力腔，所述液压通道的另一端连接至所述芯轴外部。

10.根据权利要求1所述的电机内装式主轴，其特征在于：所述外壳的尾端安装有驱动器，所述驱动器为输出直线运动动力的驱动装置，所述驱动器的输出端与所述拉杆相连接，所述驱动器用于驱动所述拉杆向芯轴前端移动。

技术总结
本发明公开了一种电机内装式主轴，属于传动装置技术领域。主要包括外壳、转动配合于外壳内的芯轴，以及换刀组件，芯轴的中心轴位置开设有贯通腔，换刀组件包括滑动配合于贯通腔中的拉杆、安装于拉杆靠近芯轴前端的一端的拉爪，以及拉紧弹簧，拉爪用于将刀柄拉紧于芯轴上，拉紧弹簧设置于拉杆和所述芯轴之间，拉紧弹簧具有推动拉杆相对于芯轴向芯轴后端移动的趋势，芯轴上并且靠近贯通腔的位置设有压力腔，压力腔中能够通入高压流体，以使贯通腔的侧壁在靠近压力腔的位置向内膨胀变形，使得贯通腔的侧壁与拉杆的外周壁之间形成挤压，将拉杆锁定于芯轴上。本发明的电机内装式主轴，能够有效解决拉紧弹簧弹性减弱而影响刀柄的连接稳固性的问题。

技术研发人员：杨锦,梁志涛,张玉雯,闻帅,周志
受保护的技术使用者：无锡阳光精机股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25