[实用新型]一种气压水冷自动换刀主轴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气压水冷自动换刀主轴，属于机械设备。 

背景技术

自动换刀电主轴是一种技术含量很高且对精度要求非常严格的机电一体化设备，主要应用于数控加工中心机床。目前自动换刀电主轴由于高速旋转加工，高频内藏电动机的发热大，要通过水冷方式冷却，而水冷的通道目前多是直线型通道，冷却效果不好。且目前自动换刀电主轴电机采用三相异步电动机，由变频器控制三相异步电动机变频调速，使电主轴达到无级变速，转速可高达几至几十万转，所以在自动换刀时，对换刀时的精确度和动作的稳定性要求非常严格，目前的自动换刀电主轴无法达到这个精度要求，导致换刀时信号不到位和误动作造成主轴的卡死损坏的现象。 

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种气压水冷自动换刀主轴，其冷却效果好，换刀精度高，密封性好。 

为实现上述目的，本实用新型的具体方案为： 

一种气压水冷自动换刀主轴，包括壳体、位于壳体内的定子部件、转子部件及位于中心的转子轴，在转子轴的前后两端分别设有前轴承、后轴承，壳体包括内壳体、套于内壳体外表面的外壳体，在内壳体表面有螺旋线状冷却管道，在壳体前端设有密封盖，在壳体后端设有气缸体，在气缸体内设有与气缸体活动配合的活塞，在气缸体后端固定有气缸盖，在气缸体上有与冷却管道相通的水管道，在气缸盖上有与水管道相通的冷却水进口，在转子轴内设有自动换刀机构，在自动换刀机构前端设有拉爪，在自动换刀机构后端设有接近开关，活塞的前端与自动换刀机构的后端端部正对，在自动换刀机构中心有中心孔，在活塞上有与中心孔相通的活塞气道，在气缸体的与活塞配合的内环端面上有与活塞气道相通的环形气道，在气缸体上有与环形气道相通的气道，在气缸盖上有与气道相通的进气口一，在活塞与气缸盖之间有空腔，在气缸盖上有与空腔相通的进气口二。

在壳体前端还设有端盖，端盖的外表面设有气封，在密封盖与端盖之间设有前盖，在前盖与前轴承之间设有内外密封圈。 

本实用新型冷却效果好，在使用时换刀精确、动作稳定性好，有效避免换刀主轴的卡死现象，密封性好，能保证电主轴长时间使用。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

图中：壳体1、内壳体1-1、冷却管道1-1-1、外壳体1-2、定子部件2、转子部件3、转子轴4、前轴承5、后轴承6、密封盖7、气缸体8、水管道8-1、环形气道8-2、气道8-3、活塞9、活塞气道9-1、气缸盖10、冷却水进口10-1、进气口一10-2、进气口二10-3、自动换刀机构11、中心孔11-1、拉爪12、接近开关13、空腔14、端盖15、气封16、前盖17、内外密封圈18。 

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。 

实施例1：参见附图1，一种气压水冷自动换刀主轴，包括壳体1、位于壳体1内的定子部件2、转子部件3及位于中心的转子轴4，在转子轴4的前后两端分别设有前轴承5、后轴承6，壳体1包括内壳体1-1、套于内壳体1-1外表面的外壳体1-2，在内壳体1-1表面有螺旋线状冷却管道1-1-1，在壳体1前端设有密封盖7，在壳体1后端设有气缸体8，在气缸体8内设有与气缸体8活动配合的活塞9，在气缸体8后端固定有气缸盖10，在气缸体8上有与冷却管道1-1-1相通的水管道8-1，在气缸盖10上有与水管道8-1相通的冷却水进口10-1，在转子轴4内设有自动换刀机构11，在自动换刀机构11前端设有拉爪12，在自动换刀机构11后端设有接近开关13，活塞9的前端与自动换刀机构11的后端端部正对，在自动换刀机构11中心有中心孔11-1，在活塞9上有与中心孔11-1相通的活塞气道9-1，在气缸体8的与活塞9配合的内环端面上有与活塞气道9-1相通的环形气道8-2，在气缸体8上有与环形气道8-2相通的气道8-3，在气缸盖10上有与气道8-3相通的进气口一10-2，在活塞9与气缸盖10之间有空腔14，在气缸盖10上有与空腔14相通的进气口二10-3。 

在壳体1前端还设有端盖15，端盖15的外表面设有气封16，在密封盖7与端盖15之间设有前盖17，在前盖17与前轴承5之间设有内外密封圈18。 

本实用新型需要自动换刀时，数控机床上电路气路控制系统需分别安装卸刀进气电磁阀、卸刀除尘电磁阀和气封电磁阀。当零件的加工工序结束后，待转子轴4完全停止，且手动换刀按钮在转子轴4旋转时必须不起作用，操作时首先由卸刀进气电磁阀阀控制从进气口二10-3进气，到空腔14，推动活塞9前移推动自动换刀机构11前移，当移动到拉爪12可以放松刀柄的位置，接近开关13发出放松刀柄的信号，当机械手把刀柄从转子轴4中拔出后，卸刀除尘电磁阀则控制换刀除尘进气，压缩空气经进气口一10-2、气道8-3、环形气道8-2、活塞气道9-1进入自动换刀机构11的中心孔11-1，把转子轴4前端的锥孔吹净，然后新刀柄进入锥孔后，气缸进气和除尘停止工作，这时卸刀进气电磁阀必须接通大气以便气缸体8排气 ；然后活塞9回位完成装上新刀柄的过程，挂刀气路控制系统的指示绿灯亮，换刀控制系统的指示红灯亮，显示已挂上新刀柄。接近开关13要与转子轴4的开关实行联动。只要挂刀接近开关的指示绿灯亮，换刀控制系统的指示红灯亮，转子轴4才能正常工作。在本实用新型工作时，经气缸盖10的冷却水进口10-1注入冷却水，冷却水经气缸体8的水管道8-1进入内壳体1-1表面的冷却管道1-1-1进行对整体主轴的冷却。