打刀缸主要用于加工中心機(jī)床、數(shù)控銑床刀具自動或半自動交換機(jī)構(gòu)中的主軸打刀，還可作為夾具及其他機(jī)構(gòu)的夾緊裝置。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域出現(xiàn)了將機(jī)床主軸與主軸電機(jī)融為一體的新技術(shù)，即電主軸。

隨著電氣傳動技術(shù)(變頻調(diào)速技術(shù)、電動機(jī)矢量控制技術(shù)等 )的迅速發(fā)展和日趨完善，高速數(shù)控機(jī)床主傳動系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)已得到極大的簡化，基本上取消了帶輪傳動和齒輪傳動。機(jī)床主軸由內(nèi)裝式電動機(jī)(電主軸電機(jī))直接驅(qū)動，機(jī)床主軸內(nèi)安裝有拉爪及拉桿，刀具頭尾端安裝有拉釘，當(dāng)?shù)额^裝在主軸內(nèi)，打刀缸通過拉動拉桿將刀頭夾緊，以及通過推出拉桿將刀頭松開，從而實現(xiàn)了電主軸自動松緊刀具的功能。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/2862.html

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傳統(tǒng)的打刀缸需要通過液壓油或壓縮空氣作用于活塞，活塞推動壓桿運動，實現(xiàn)電主軸松緊刀的動作，所以必須配備相應(yīng)的液壓站和氣泵，不可避免地增加了能源消耗。因此，本領(lǐng)域需要一種能夠降低能耗的打刀缸。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/2862.html

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為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，即為了解決現(xiàn)有打刀缸必須配備液壓站或氣泵而增加能源消耗的問題，電動打刀缸出現(xiàn)了，電動打刀缸包括驅(qū)動電機(jī)和設(shè)置在驅(qū)動電機(jī)內(nèi)的傳動機(jī)構(gòu)，驅(qū)動電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，傳動機(jī)構(gòu)包括絲杠和與絲杠螺紋嚙合的絲杠螺母，絲杠螺母固定安裝在轉(zhuǎn)子上并且能夠隨著 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動而驅(qū)動絲杠軸向移動。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/2862.html

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包括驅(qū)動電機(jī)1和設(shè)置在驅(qū)動電機(jī)1內(nèi)的傳動機(jī)構(gòu)2，驅(qū)動電機(jī)包括定子11和轉(zhuǎn)子12，傳動機(jī)構(gòu)2包括絲杠21和與之螺紋嚙合的絲杠螺母22，絲杠螺母22固定安裝在轉(zhuǎn)子12上并且能夠隨著轉(zhuǎn)子12的轉(zhuǎn)動而驅(qū)動絲杠21軸向移動。本發(fā)明的電動打刀缸不使用液壓站和氣泵，而是通過驅(qū)動電機(jī)1驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)2實現(xiàn)主軸松緊刀的動作。具體而言，絲杠螺母22可以通過鑲嵌在轉(zhuǎn)子12內(nèi)的方式與轉(zhuǎn)子12成為一體結(jié)構(gòu)，或者通過一體成型的生產(chǎn)制造工藝等方式使轉(zhuǎn)子12與絲杠螺母22形成一體結(jié)構(gòu)。從而使絲杠螺母22與轉(zhuǎn)子12同步轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動絲杠21 軸向運動。絲杠的一端連接拉桿(圖中未示出 )，拉桿的另一端連接拉爪(圖中未示出 )，絲杠21沿軸向移動時能夠帶動拉桿運動，進(jìn)而帶動拉爪作松開或抓緊動作。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/2862.html

絲杠21為梯形絲杠，因此能夠在任意位置實現(xiàn)自鎖。該電動打刀缸工作時：絲杠螺母22隨轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動絲杠21沿軸向向前移動(圖1中是向左)，絲杠21推動拉桿沿軸向前移動，進(jìn)而帶動拉爪松開，此時使電動打刀缸停止工作。由于梯形絲杠螺母傳動機(jī)構(gòu)的自鎖特性使拉爪處于松開的狀態(tài)，將刀具放入拉爪中，此時使電動打刀缸的轉(zhuǎn)子12反向旋轉(zhuǎn)，則絲杠21在絲杠螺母22的驅(qū)動下沿軸向后移動(圖1中是向右)，并帶動拉桿沿軸向后移動，進(jìn)而帶動拉爪收緊，從而實現(xiàn)電動打刀缸的松緊刀功能。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/2862.html

電動打刀缸工作時，能夠通過該編碼器與絲杠21上的螺距共同控制打刀缸的位移，即絲杠21的軸向位移。具體而言，當(dāng)絲杠21的螺距為P時，轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)，絲杠21軸向移動的距離即為P，當(dāng)絲杠21需要向前移動距離L時，則可以計算出轉(zhuǎn)子12需要轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)R＝L/P，通過第一芯片32檢測第一磁環(huán)編碼器的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)數(shù)，當(dāng)檢測到第一次磁環(huán)編碼器31的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)數(shù)為R時，向第一次磁環(huán)編碼器31發(fā)送信號，進(jìn)而使轉(zhuǎn)子12停止轉(zhuǎn)動。此時拉爪處于松開狀態(tài)，將刀具放入拉爪中，使轉(zhuǎn)子12反向轉(zhuǎn)動，絲杠21向后移動。由于第二磁環(huán) 編碼器33與絲杠21同步地軸向移動，當(dāng)?shù)诙酒?2檢測到第二編碼器33向后移動的距離為L時或者檢查到第二編碼器33的信號時，則說明打刀缸回到了初始位置，轉(zhuǎn)子12停止轉(zhuǎn)動。上述為電動打刀缸一次動作的全過程。由此即可通過編碼器與絲杠21上的螺距精準(zhǔn)地控制絲杠21軸向移動的距離。文章源自solidworks教程網(wǎng)-http://m.66kg.cn/2862.html