[發明專利]一種自動換刀電主軸、機床

有效

• 申請號: 202110768414.9
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113477954B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 卓明;耿繼青;謝芳;劉偉健
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02
• 代理公司: 北京麥寶利知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11733
• 代理人: 劉麗萍

本發明公開了一種自動換刀電主軸、機床。所述自動換刀電主軸包括：芯軸組件；拉刀機構，所述拉刀機構包括：拉桿，所述拉桿穿設在所述芯軸組件內；油缸組件，設置在所述芯軸組件的后端，用于產生磁吸力吸附所述拉桿并提供推拉所述拉桿的驅動力，其中：所述油缸組件包括活塞桿，所述活塞桿上設有在通電后產生所述磁吸力以吸附所述拉桿的電磁線圈。

技術領域

本發明涉及自動換刀技術領域，尤其涉及一種自動換刀電主軸、機床。

背景技術

目前自動換刀技術是加工中心電主軸的核心技術之一。換刀機構作為電主軸系統的核心組件，是常見的故障源。通用的自動換刀機構是采用彈性元件壓縮及壓縮復位實現自動換刀，其由中心拉桿與彈性元件構成，通過氣缸或油缸中的活塞移動推出拉桿，壓縮彈性元件，同時拉爪收縮實現松刀；氣缸或油缸卸力后，利用彈性元件的壓縮復位實現拉刀，通常松刀力大于拉刀力，約為15-20kN。拉桿常用的彈性復位元件有碟簧組件或螺旋式彈簧。這類換刀機構常見的問題為：

1、換刀行程不到位引起的換刀故障。松刀過程中，拉桿行程不夠時引起松刀困難，拉桿行程超程引起的松刀力過大損壞彈性元件及軸承；拉刀過程中，拉桿行程不夠引起拉刀力不足，刀具未夾緊，在使用過程中出現動平衡變差或掉刀現象。

2、彈性元件為易損件，在未達到設計的疲勞壽命前，已出現開裂或斷裂現象，需要及時更換且更換頻率較高，且彈性元件多安裝于主軸芯軸內孔中，安裝深度較深、觀察不便，一旦出現彈性元件失效，直接導致換刀故障。

從國內主軸維修現狀來看，這種彈性元件復位式的自動換刀機構可靠性低，故障率高。而現有公開專利中出現的自動換刀機構均為彈性元件復位式換刀機構。

發明內容

鑒于此，本發明公開了一種自動換刀電主軸、機床，用以至少解決現有機床的電主軸換刀過程中易產生換刀故障的問題。

本發明為實現上述的目標，采用的技術方案是：

本發明第一方面公開了一種自動換刀電主軸，所述自動換刀電主軸包括：

芯軸組件；

拉刀機構，所述拉刀機構包括：拉桿，所述拉桿穿設在所述芯軸組件內；油缸組件，設置在所述芯軸組件的后端，用于產生磁吸力吸附所述拉桿并提供推拉所述拉桿的驅動力，其中：所述油缸組件包括活塞桿，所述活塞桿上設有在通電后產生所述磁吸力以吸附所述拉桿的電磁線圈。

進一步可選地，所述芯軸組件包括：

套筒，所述套筒采用筒形結構；

芯軸，所述芯軸可轉動地設置在所述套筒內，且所述芯軸內部形成有軸向通孔，所述軸向通孔用于穿設所述拉桿。

進一步可選地，所述拉桿的桿身中部形成有拉桿第一凸緣，所述軸向通孔內部形成有芯軸第一凸緣；

其中所述拉桿第一凸緣和所述芯軸第一凸緣配合以在所述自動換刀電主軸松刀過程中將所述拉桿限位在拉桿松刀行程終點。

進一步可選地，

所述芯軸組件還包括：芯軸螺母，所述芯軸螺母設置在所述芯軸后端，且所述芯軸螺母與所述芯軸后端配合形成拉桿螺母限位腔；

所述拉刀機構還包括：拉桿螺母，所述拉桿螺母設置在所述拉桿后端，其中：所述拉桿螺母的與所述拉桿后端連接的一端限位在所述拉桿螺母限位腔內；所述拉桿螺母的遠離所述拉桿的一端穿設出所述拉桿螺母。

進一步可選地，所述芯軸螺母上形成有芯軸第二凸緣；所述拉桿螺母上形成有拉桿螺母凸緣；

其中所述拉桿螺母凸緣與所述芯軸第二凸緣配合以在所述自動換刀電主軸拉刀過程中將所述拉桿限位在拉桿拉刀行程終點。

進一步可選地，所述油缸組件還包括：