一种主轴机构及玉石抛光设备的制作方法

本发明涉及主轴结构，尤其是一种主轴机构及玉石抛光设备。

背景技术：

1、随着机械加工技术的不断进步，数控装备往精密化方向发展，主轴作为数控装备的关键结构，对主轴结构的要求也越来越高，传统的机械加工主要关注主轴结构的刚性和稳定性，但缺乏对加工过程中缓冲性能的考虑，在加工精度的不断提升的趋势，对主轴结构也提出更高的要求，特别是在等贵重材料加工中，例如玉石抛光打磨，主轴结构的缓冲性能直接影响到加工精度、表面质量及加工件的保护；

2、现有技术中的主轴结构，通过电机带动刀具旋转对加工件进行切削加工，由于刀具与电机的转动端为固定连接，不具备缓冲结构，加工过程中容易导致加工件与刀具的硬接触，因摩擦产生大量的热量，导致加工件的热损伤，影响工件表面质量，这对于追求完美品质的贵重材料加工来说是不可接受的，而且加工过程中的震动无法得以缓冲抵消，导致误差累积，从而影响最终的加工精度；此外，切销加工时，加工件需要通过夹具夹紧固定安装在机座上进行加工，加工将与机座同样处于硬接触状态，当刀具进给切削加工件时，加工件和/或刀具瞬间接触的作用力过大，导致加工件和/或刀具表面产生裂痕或碎裂的风险，进而造成经济损失，严重时，加工件会脱离主轴沿着运动方向弹出，对人员或设备造成损伤。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中的主轴机构缓冲性能差而导致加工异常的问题，本申请提供一种主轴机构。

2、本发明提供的一种主轴机构采用如下的技术方案：

3、第一方面，本发明提供的一种主轴机构，采用如下的技术方案：

4、一种主轴机构，包括机架、筒体、传动轴、转动电机、单向缓冲组件、旋转电机和用于装夹玉石的装夹组件，所述装夹组件包括芯轴，所述芯轴装配在筒体的径向，所述旋转电机与筒体装配且用于转动芯轴，所述单向缓冲组件装配在筒体的轴向，且所述单向缓冲组件与传动轴连接，所述转动电机与机架装配且用于转动传动轴，当所述转动电机转动使加工件靠近刀具时，所述单向缓冲组件对筒体的转动起到弹性缓冲作用。

5、优选的，所述单向缓冲组件包括弹性件、与传动轴同轴连接的传动盘和与筒体同轴连接的联动环，所述传动盘的径向开设有容置槽，所述联动环朝向容置槽的底壁凸起设置有联动块，所述联动块与容置槽的内侧壁构成安装空间，所述弹性件沿着传动盘的轴心圆周设置安装空间中。

6、优选的，所述联动环与传动盘同轴连接，所述容置槽的底壁呈圆弧形设置，且其圆心与传动盘的圆心同心设置。

7、优选的，所述弹性件为弧形弹簧，所述联动块的侧壁设置有自联动环的内圈朝向容置槽的底壁逐渐外扩的斜面部，所述弧形弹簧的两端分别连接于斜面部与容置槽的内侧壁之间。

8、优选的，所述联动块的底壁设置有弧形凹陷，所述弧形凹陷与容置槽的底壁相适配设置。

9、优选的，所述单向缓冲组件还包括联动轴承，所述联动轴承的内圈与传动轴连接，所述联动轴承的外圈与联动环的内圈连接，所述联动块开设有用于卡装联动轴承外圈的避让槽。

10、优选的，所述装夹组件包括壳体、连接套和过渡轴，所述壳体装配在筒体的径向，所述芯轴通过轴承可转动装配在壳体的内壁，所述连接套与芯轴的两端分别连接旋转电机的输出端与连接套，所述过渡轴的一端用于装夹加工件，所述过渡轴的另一端与连接套可拆卸装配。

11、优选的，所述装夹组件包括法兰盘、压缩弹簧和若干组玻珠，所述法兰盘沿其轴线开设有用于插装过渡轴的装配孔，所述法兰盘的颈部沿其径向开设有用于安装玻珠的安装孔，所述压缩弹簧的两端分别连接凹槽的底壁与法兰盘的颈部，所述连接套的内壁开设有用于玻珠滑动的锥形槽，所述锥形槽的锥顶靠近压缩弹簧设置。

12、优选的，所述安装孔的内壁呈锥形设置，所述安装孔的朝向连接套内壁的孔口大于或等于玻珠的外径，所述安装孔朝向装配孔的孔口小于玻珠的外径。

13、第一方面，本发明提供的一种玉石抛光设备，采用如下的技术方案：

14、一种玉石抛光设备，包括基座和磨盘，所述磨盘与基座转动装配，还包括驱动机构、上述的主轴机构，所述主轴机构与驱动机构相连接，所述驱动机构与基座装配且用于驱动过渡轴朝向磨盘来回移动。

15、本发明的有益效果为：

16、1、通过单向缓冲组件的设计，使得加工件与刀具之间的弹性接触，避免了硬接触产生的热量和摩擦，降低加工件和/或刀具产生热损伤的风险，由于减少了硬接触和摩擦，加工件的表面质量得到了显著提升，特别适用于对表面质量要求高的贵重材料加工。

17、2、通过弧形弹簧的设计，有助于吸收加工过程中的震动，减少加工误差累积，提高加工件加工精度，减少瞬间相互作用力，降低加工件和/或刀具表面产生裂痕或碎裂的风险，从而减少经济损失和潜在的安全隐患。

18、3、通过装夹组件的设计，装夹和拆卸过渡轴变得快速且方便，大大减少过渡轴装配和拆卸的时间，提高生产效率，其次，锥形槽的设计使得玻珠能够精确地定位在过渡轴上，提高过渡轴的装配精度，进而提升了加工件的高精度定位。

19、4、通过使用压缩弹簧和玻珠，玻珠在锥形槽内的滑动以及与过渡轴的接触，提供了稳定的夹持力，减少加工过程中的振动和误差。

1.一种主轴机构，其特征在于：包括机架、筒体、传动轴、转动电机、单向缓冲组件、旋转电机和用于装夹玉石的装夹组件，所述装夹组件包括芯轴，所述芯轴装配在筒体的径向，所述旋转电机与筒体装配且用于转动芯轴，所述单向缓冲组件装配在筒体的轴向，且所述单向缓冲组件与传动轴连接，所述转动电机与机架装配且用于转动传动轴，当所述转动电机转动使加工件靠近刀具时，所述单向缓冲组件对筒体的转动起到弹性缓冲作用。

2.根据权利要求1所述的一种主轴机构，其特征在于：所述单向缓冲组件包括弹性件、与传动轴同轴连接的传动盘和与筒体同轴连接的联动环，所述传动盘的径向开设有容置槽，所述联动环朝向容置槽的底壁凸起设置有联动块，所述联动块与容置槽的内侧壁构成安装空间，所述弹性件沿着传动盘的轴心圆周设置安装空间中。

3.根据权利要求2所述的一种主轴机构，其特征在于：所述联动环与传动盘同轴连接，所述容置槽的底壁呈圆弧形设置，且其圆心与传动盘的圆心同心设置。

4.根据权利要求3所述的一种主轴机构，其特征在于：所述弹性件为弧形弹簧，所述联动块的侧壁设置有自联动环的内圈朝向容置槽的底壁逐渐外扩的斜面部，所述弧形弹簧的两端分别连接于斜面部与容置槽的内侧壁之间。

5.根据权利要求3所述的一种主轴机构，其特征在于：所述联动块的底壁设置有弧形凹陷，所述弧形凹陷与容置槽的底壁相适配设置。

6.根据权利要求5所述的一种主轴机构，其特征在于：所述单向缓冲组件还包括联动轴承，所述联动轴承的内圈与传动轴连接，所述联动轴承的外圈与联动环的内圈连接，所述联动块开设有用于卡装联动轴承外圈的避让槽。

7.根据权利要求1所述的一种主轴机构，其特征在于：所述装夹组件包括壳体、连接套和过渡轴，所述壳体装配在筒体的径向，所述芯轴通过轴承可转动装配在壳体的内壁，所述连接套与芯轴的两端分别连接旋转电机的输出端与连接套，所述过渡轴的一端用于装夹加工件，所述过渡轴的另一端与连接套可拆卸装配。

8.根据权利要求7所述的一种主轴机构，其特征在于：所述装夹组件包括法兰盘、压缩弹簧和若干组玻珠，所述法兰盘沿其轴线开设有用于插装过渡轴的装配孔，所述法兰盘的颈部沿其径向开设有用于安装玻珠的安装孔，所述压缩弹簧的两端分别连接凹槽的底壁与法兰盘的颈部，所述连接套的内壁开设有用于玻珠滑动的锥形槽，所述锥形槽的锥顶靠近压缩弹簧设置。

9.根据权利要求8所述的一种主轴机构，其特征在于：所述安装孔的内壁呈锥形设置，所述安装孔的朝向连接套内壁的孔口大于或等于玻珠的外径，所述安装孔朝向装配孔的孔口小于玻珠的外径。

10.一种玉石抛光设备，包括基座和磨盘，所述磨盘与基座转动装配，其特征在于：还包括驱动机构、权利要求1～9任一项所述的主轴机构，所述主轴机构与驱动机构相连接，所述驱动机构与基座装配且用于驱动过渡轴朝向磨盘来回移动。