一种自动换刀电主轴、机床

摘要

本发明公开了一种自动换刀电主轴、机床。所述自动换刀电主轴包括：芯轴组件；拉刀机构，所述拉刀机构包括：拉杆，所述拉杆穿设在所述芯轴组件内；油缸组件，设置在所述芯轴组件的后端，用于产生磁吸力吸附所述拉杆并提供推拉所述拉杆的驱动力，其中：所述油缸组件包括活塞杆，所述活塞杆上设有在通电后产生所述磁吸力以吸附所述拉杆的电磁线圈。

权利要求

1.一种自动换刀电主轴，其特征在于，所述自动换刀电主轴包括：

芯轴组件；

拉刀机构，所述拉刀机构包括：拉杆，所述拉杆穿设在所述芯轴组件内；油缸组件，设置在所述芯轴组件的后端，用于产生磁吸力吸附所述拉杆并提供推拉所述拉杆的驱动力，其中：所述油缸组件包括活塞杆，所述活塞杆上设有在通电后产生所述磁吸力以吸附所述拉杆的电磁线圈。

2.根据权利要求1所述的自动换刀电主轴，其特征在于，所述芯轴组件包括：套筒，所述套筒采用筒形结构；

芯轴，所述芯轴可转动地设置在所述套筒内，且所述芯轴内部形成有轴向通孔，所述轴向通孔用于穿设所述拉杆。

3.根据权利要求2所述的自动换刀电主轴，其特征在于，所述拉杆的杆身中部形成有拉杆第一凸缘，所述轴向通孔内部形成有芯轴第一凸缘；

其中所述拉杆第一凸缘和所述芯轴第一凸缘配合以在所述自动换刀电主轴松刀过程中将所述拉杆限位在拉杆松刀行程终点。

4.根据权利要求2所述的自动换刀电主轴，其特征在于，

所述芯轴组件还包括：芯轴螺母，所述芯轴螺母设置在所述芯轴后端，且所述芯轴螺母与所述芯轴后端配合形成拉杆螺母限位腔；

所述拉刀机构还包括：拉杆螺母，所述拉杆螺母设置在所述拉杆后端，其中：所述拉杆螺母的与所述拉杆后端连接的一端限位在所述拉杆螺母限位腔内；所述拉杆螺母的远离所述拉杆的一端穿设出所述拉杆螺母。

5.根据权利要求4所述的自动换刀电主轴，其特征在于，所述芯轴螺母上形成有芯轴第二凸缘；所述拉杆螺母上形成有拉杆螺母凸缘；

其中所述拉杆螺母凸缘与所述芯轴第二凸缘配合以在所述自动换刀电主轴拉刀过程中将所述拉杆限位在拉杆拉刀行程终点。

6.根据权利要求1所述的自动换刀电主轴，其特征在于，所述油缸组件还包括：油缸座，所述油缸座与所述芯轴组件的后端连接，且所述油缸座上形成有过油通道和用于供所述活塞杆伸出以推拉所述拉杆的活塞杆活动孔；

缸体，所述缸体安装在所述油缸座上，且所述缸体上形成有电磁线圈引线孔、第一过油孔和与所述过油通道连通的第二过油孔；

其中所述活塞杆的第一端作为引线端穿设出所述电磁线圈引线孔；所述活塞杆的第二端设置所述电磁线圈并在通电时吸附所述拉杆；所述第一过油孔用于在所述自动换刀电主轴松刀过程中向缸体内部送油以推动拉杆执行松刀行程，并在所述自动换刀电主轴拉刀过程中向缸体外部回油；所述第二过油孔与所述过油通道连通以在所述自动换刀电主轴松刀过程中向缸体外部回油，并在所述自动换刀电主轴拉刀过程中向缸体内部送油推动拉杆执行拉刀行程。

7.根据权利要求1‑6中任意一项所述的自动换刀电主轴，其特征在于，所述自动换刀电主轴还包括：位移检测装置，用于检测所述自动换刀电主轴在拉刀过程中所述拉杆的拉刀行程终点/拉刀行程起点，和/或，检测所述自动换刀电主轴在松刀过程中所述拉杆的松刀行程终点/松刀行程起点。

8.根据权利要求7所述的自动换刀电主轴，其特征在于，所述位移检测装置包括：设置在所述油缸组件中油缸座的活塞杆活动孔内的至少一个位移检测元件，所述至少一个位移检测元件用于检测拉刀机构中拉杆螺母的位置。

9.根据权利要求8所述的自动换刀电主轴，其特征在于，所述至少一个位移检测元件包括：沿所述活塞杆活动孔轴向方向以预设间距设置第一位移检测元件和第二位移检测元件。

10.一种机床，其特征在于，所述机床包括权利要求1‑9中任意一项所述的自动换刀电主轴。

说明书

一种自动换刀电主轴、机床

技术领域

[0001] 本发明涉及自动换刀技术领域，尤其涉及一种自动换刀电主轴、机床。

背景技术

[0002] 目前自动换刀技术是加工中心电主轴的核心技术之一。换刀机构作为电主轴系统的核心组件，是常见的故障源。通用的自动换刀机构是采用弹性元件压缩及压缩复位实现自动换刀，其由中心拉杆与弹性元件构成，通过气缸或油缸中的活塞移动推出拉杆，压缩弹性元件，同时拉爪收缩实现松刀；气缸或油缸卸力后，利用弹性元件的压缩复位实现拉刀，通常松刀力大于拉刀力，约为15‑20kN。拉杆常用的弹性复位元件有碟簧组件或螺旋式弹簧。这类换刀机构常见的问题为：

[0003] 1、换刀行程不到位引起的换刀故障。松刀过程中，拉杆行程不够时引起松刀困难，拉杆行程超程引起的松刀力过大损坏弹性元件及轴承；拉刀过程中，拉杆行程不够引起拉刀力不足，刀具未夹紧，在使用过程中出现动平衡变差或掉刀现象。

[0004] 2、弹性元件为易损件，在未达到设计的疲劳寿命前，已出现开裂或断裂现象，需要及时更换且更换频率较高，且弹性元件多安装于主轴芯轴内孔中，安装深度较深、观察不便，一旦出现弹性元件失效，直接导致换刀故障。

[0005] 从国内主轴维修现状来看，这种弹性元件复位式的自动换刀机构可靠性低，故障率高。而现有公开专利中出现的自动换刀机构均为弹性元件复位式换刀机构。

发明内容

[0006] 鉴于此，本发明公开了一种自动换刀电主轴、机床，用以至少解决现有机床的电主轴换刀过程中易产生换刀故障的问题。

[0007] 本发明为实现上述的目标，采用的技术方案是：

[0008] 本发明第一方面公开了一种自动换刀电主轴，所述自动换刀电主轴包括：

[0009] 芯轴组件；

[0010] 拉刀机构，所述拉刀机构包括：拉杆，所述拉杆穿设在所述芯轴组件内；油缸组件，设置在所述芯轴组件的后端，用于产生磁吸力吸附所述拉杆并提供推拉所述拉杆的驱动力，其中：所述油缸组件包括活塞杆，所述活塞杆上设有在通电后产生所述磁吸力以吸附所述拉杆的电磁线圈。

[0011] 进一步可选地，所述芯轴组件包括：

[0012] 套筒，所述套筒采用筒形结构；

[0013] 芯轴，所述芯轴可转动地设置在所述套筒内，且所述芯轴内部形成有轴向通孔，所述轴向通孔用于穿设所述拉杆。

[0014] 进一步可选地，所述拉杆的杆身中部形成有拉杆第一凸缘，所述轴向通孔内部形成有芯轴第一凸缘；

[0015] 其中所述拉杆第一凸缘和所述芯轴第一凸缘配合以在所述自动换刀电主轴松刀过程中将所述拉杆限位在拉杆松刀行程终点。

[0016] 进一步可选地，

[0017] 所述芯轴组件还包括：芯轴螺母，所述芯轴螺母设置在所述芯轴后端，且所述芯轴螺母与所述芯轴后端配合形成拉杆螺母限位腔；

[0018] 所述拉刀机构还包括：拉杆螺母，所述拉杆螺母设置在所述拉杆后端，其中：所述拉杆螺母的与所述拉杆后端连接的一端限位在所述拉杆螺母限位腔内；所述拉杆螺母的远离所述拉杆的一端穿设出所述拉杆螺母。

[0019] 进一步可选地，所述芯轴螺母上形成有芯轴第二凸缘；所述拉杆螺母上形成有拉杆螺母凸缘；

[0020] 其中所述拉杆螺母凸缘与所述芯轴第二凸缘配合以在所述自动换刀电主轴拉刀过程中将所述拉杆限位在拉杆拉刀行程终点。

[0021] 进一步可选地，所述油缸组件还包括：

[0022] 油缸座，所述油缸座与所述芯轴组件的后端连接，且所述油缸座上形成有过油通道和用于供所述活塞杆伸出以推拉所述拉杆的活塞杆活动孔；

[0023] 缸体，所述缸体安装在所述油缸座上，且所述缸体上形成有电磁线圈引线孔、第一过油孔和与所述过油通道连通的第二过油孔；

[0024] 其中所述活塞杆的第一端作为引线端穿设出所述电磁线圈引线孔；所述活塞杆的第二端设置所述电磁线圈并在通电时吸附所述拉杆；所述第一过油孔用于在所述自动换刀电主轴松刀过程中向缸体内部送油以推动拉杆执行松刀行程，并在在所述自动换刀电主轴拉刀过程中向缸体外部回油；所述第二过油孔与所述过油通道连通以在所述自动换刀电主轴松刀过程中向缸体外部回油，并在在所述自动换刀电主轴拉刀过程中向缸体内部送油推动拉杆执行拉刀行程。

[0025] 进一步可选地，所述自动换刀电主轴还包括：

[0026] 位移检测装置，用于检测所述自动换刀电主轴在拉刀过程中所述拉杆的拉刀行程终点/拉刀行程起点，和/或，检测所述自动换刀电主轴在松刀过程中所述拉杆的松刀行程终点/松刀行程起点。

[0027] 进一步可选地，所述位移检测装置包括：设置在所述油缸组件中油缸座的活塞杆活动孔内的至少一个位移检测元件，所述至少一个位移检测元件用于检测拉刀机构中拉杆螺母的位置。

[0028] 进一步可选地，所述至少一个位移检测元件包括：沿所述活塞杆活动孔轴向方向以预设间距设置第一位移检测元件和第二位移检测元件。

[0029] 本发明第二方面公开了一种机床，所述机床包括上述任意一项所述的自动换刀电主轴。

[0030] 有益效果：本发明改进了电主轴结构的结构，相较于弹性元件复位式的换刀机构需要设计弹性元件组配方式及修磨隔垫来控制拉刀力，本发明中的自动换刀结构通过调节换刀过程中的进口油压可分别调节松刀力与拉刀力，控制更准确；降低了自动换刀机构中的易损零件数目和结构复杂性，提升了换刀可靠性，降低了故障率；取消了拉杆复位用的弹性元件，芯轴可以做的更厚，提高了电主轴的刚性；相较于弹性元件复位式的换刀结构存在主轴高速旋转弹性元件在离心力作用下产生横向滑移问题，本发明中的自动换刀电主轴有更好的动平衡性能。

附图说明

[0031] 通过参照附图详细描述其示例实施例，本发明公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本发明公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0032] 图1示出了一实施例的自动换刀电主轴结构示意图；

[0033] 图2示出了一实施例的电主轴中的活塞结构示意图；

[0034] 图3示出了一实施例的拉杆螺母与油缸座径向间隙的局部放大图。

[0035] 图中：1、缸体；2、第一过油孔；3、第二过油孔；4、活塞杆；5、电磁线圈；6、拉杆螺母；7、油缸座；8、芯轴螺母；9、编码器齿轮；10、轴承座；11、拉杆；12、芯轴；13、电机定子；14、锥座组件；15、隔圈；16、前轴承；17、预紧螺母；18、密封件；19、前端盖；20、刀柄；21、前轴承盖；
22、夹紧锥；23、前端外壳；24、拉爪；25、前轴承座；26、电机冷却套；27、套筒；28、后轴承；29、第二位移检测元件；30、第一位移检测元件；31、过油通道；32、编码器读数头；33、拉杆第一凸缘；34、芯轴第一凸缘；35、拉杆螺母凸缘；36、芯轴第二凸缘；37、活塞杆活动孔；38、引线端；39、铁芯段；40、活塞体；41、拉杆螺母端部凸缘；X、两位移检测元件间的距离；Y、预设间隙。

具体实施方式

[0036] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0037] 在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

[0038] 应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

[0039] 还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

[0040] 目前现有的自动换刀电主轴采用碟簧式拉刀机构，其电主轴的易损件多，检测维护困难问题，另外其换刀行程过小或过大造成的松刀、掉刀故障。本发明对自动换刀电主轴进行改进，加设油缸并利用电磁吸合拉杆，通过油压推动活塞杆实现对拉杆进行控制以实现电主轴的松刀和拉倒过程。

[0041] 为进一步阐述本发明中的技术方案，现结合图1‑图3所示，提供了如下具体实施例。

[0042] 如图1所示，在本实施例中提供了一种应用于机床的自动换刀电主轴，电主轴主要由主轴套筒27(壳体)、前轴承组件、后轴承组件、主轴电机、芯轴组件，拉刀机构和油缸组件等构成。

[0043] 具体的，自动换刀电主轴包括：芯轴组件；拉刀机构，拉刀机构包括：拉杆11，拉杆11穿设在芯轴组件内；油缸组件，设置在芯轴组件的后端，用于产生磁吸力吸附拉杆11并提供推拉拉杆11的驱动力，其中油缸组件包括活塞杆4，活塞杆4上设有在通电后产生磁吸力以吸附拉杆11的电磁线圈5。该自动换刀电主轴为一种依靠油缸活塞杆4对拉杆11产生间歇性吸引力实现自动换刀的电主轴结构，该活塞杆4装有软磁性材料块，外绕有电磁线圈5，线圈通电时，活塞杆4对拉杆11产生吸引力，线圈断电时，吸引力消失，在液压油作用下活塞脱开拉杆11。此换刀机构减少了易损零部件数量，提升了电主轴换刀的可靠性；同时因取消了拉杆11复位用的弹性元件，芯轴可以做的更厚，电主轴的刚性和高速旋转时的动平衡性能更好。

[0044] 在一些可选的方式中，芯轴组件包括：套筒27，套筒27采用筒形结构；芯轴12，芯轴12可转动地设置在套筒27内，且芯轴12内部形成有轴向通孔，轴向通孔用于穿设拉杆11。优选地，拉杆11的杆身中部形成有拉杆第一凸缘33，轴向通孔内部形成有芯轴第一凸缘34。其中拉杆第一凸缘33和芯轴第一凸缘34配合以在自动换刀电主轴松刀过程中将拉杆11限位在拉杆松刀行程终点。

[0045] 在一些可选地方式中，芯轴组件还包括：芯轴螺母8，芯轴螺母8设置在芯轴12后端，且芯轴螺母8与芯轴12后端配合形成拉杆螺母限位腔。需要说明的是，芯轴等组件组合形成电机转子，除此之外，芯轴组件还包括电机转子锁紧螺母，编码器齿轮9，芯轴螺母8，前后轴承的锁紧螺母、隔圈等部件，芯轴组件通过前、后轴承组件支撑于套筒27内部。

[0046] 拉刀机构还包括：拉杆螺母6，拉杆螺母6设置在拉杆后端，其中：拉杆螺母6的与拉杆后端连接的一端限位在拉杆螺母限位腔内；拉杆螺母6的远离拉杆的一端穿设出拉杆螺母6。可选地，拉杆螺母6与拉杆采用旋接方式连接，在利用活塞杆4对拉杆进行吸附后推拉时，可以通过拉杆螺母6与活塞杆4配合实现。需要说明的是，拉杆螺母6虽被限位在拉杆螺母限位腔内，但是其仍在沿拉杆轴向方向上的具有一定的活动空间，该活动空间能够保证在活塞杆4与拉杆螺母6吸附后自动换刀电主轴进行拉刀和松刀过程中控制拉杆移动时所需的位移量。

[0047] 在本实施例中，芯轴螺母8上形成有芯轴第二凸缘36；拉杆螺母6上形成有拉杆螺母凸缘35；其中拉杆螺母凸缘35与芯轴第二凸缘36配合以在自动换刀电主轴拉刀过程中将拉杆限位在拉杆拉刀行程终点。

[0048] 如图1所示，拉刀机构还包括锥座组件14，夹紧锥22，拉爪24，刀柄20等部件构成。中心的拉杆11穿设于芯轴12中间，芯轴12中间和后端均设有凸缘，芯轴内部中间和尾端均设有凸缘用于中心拉杆的松刀行程限位。中心的拉杆11尾部旋接拉杆螺母6，中心拉杆11前端安装有夹紧锥22。拉爪24间隔安装在锥座上，且相对锥座可在一定角度范围摆动以开合，分别实现拉刀与松刀；刀柄装于芯轴的前端，刀柄内缘与拉爪外缘与形成结合部，刀柄凸台端面和刀柄外锥面分别与芯轴的前端面和芯轴的内锥面配合形成结合部。

[0049] 在一些可选地方式中，油缸组件还包括：油缸座7，油缸座7与芯轴组件的后端连接，且油缸座7上形成有过油通道和用于供活塞杆4伸出以推拉拉杆的活塞杆活动孔37；缸体1，缸体1安装在油缸座7上，且缸体1上形成有电磁线圈引线孔、第一过油孔2和与过油通道连通的第二过油孔3。其中活塞杆的第一端作为引线端38穿设出电磁线圈引线孔；活塞杆的第二端设置电磁线圈5并在通电时吸附拉杆；第一过油孔2用于在自动换刀电主轴松刀过程中向缸体1内部送油以推动拉杆执行松刀行程，并在在自动换刀电主轴拉刀过程中向缸体1外部回油；第二过油孔3与过油通道连通以在自动换刀电主轴松刀过程中向缸体1外部回油，并在在自动换刀电主轴拉刀过程中向缸体1内部送油推动拉杆执行拉刀行程。

[0050] 需要说明的是，由于拉杆螺母6的与活塞杆吸附配合的一端也伸入了活塞杆活动孔37内，为保证拉杆螺母6可在活塞杆活动孔37内进行转动，图3给出了拉杆螺母与油缸座径向间隙局部的放大图，此预设间隙Y允许芯轴自由旋转，优选该预设间隙Y设为0.1‑0.2mm。

[0051] 具体的，如图1所示，油缸组件由缸体1，固定缸体1的油缸座7和活塞杆组成。缸体1上开有第一进油孔和第二进油孔。活塞位于油缸中，活塞杆由活塞体40和铁芯段39组成，如图2所示，铁芯段39一端周向布有电磁线圈5，从油缸座7中穿出，与中心拉杆相对，另一段用于引出电磁线圈的导线从活塞体40中穿出，活塞体40位于油缸缸体1中。电磁线圈通电时，活塞相当于电磁铁有吸引力，可吸住中心拉杆，电磁线圈断电时，活塞的吸引力消失，通过油压可使活塞与中心拉杆脱开。通过电磁线圈5通、断电来控制活塞杆对中心拉杆的间歇性吸引力，从而以控制拉杆的换刀行程。

[0052] 电主轴中还设有轴承座10、电机定子13、隔圈15、前轴承16、预紧螺母17、密封件18、前端盖19、刀柄20、前轴承盖21、前端外壳23、前轴承座25、电机冷却套和后轴承28、编码器读数头32等相应的安装及检测结构，对应该安装位置如图1所示，在此不再赘述。

[0053] 在一些可选的方式中，自动换刀电主轴还包括：位移检测装置，用于检测自动换刀电主轴在拉刀过程中拉杆11的拉刀行程终点/拉刀行程起点，和/或，检测自动换刀电主轴在松刀过程中拉杆11的松刀行程终点/松刀行程起点。位移检测装置包括：设置在油缸组件中油缸座7的活塞杆活动孔37内的至少一个位移检测元件，至少一个位移检测元件用于检测拉刀机构中拉杆螺母6的位置。

[0054] 优选地，至少一个位移检测元件包括：沿活塞杆活动孔37轴向方向以预设间距设置第一位移检测元件30和第二位移检测元件29。具体的，在油缸座7的内圆面轴向方向上开有两个径向孔，分布布置两个位移检测元件，用于检测自动换刀过程中的拉杆行程及控制活塞对拉杆的间歇性吸引力。

[0055] 进一步的，在加设位移检测元件后，该自动换刀电主轴可以利用在换刀过程中拉杆行程的检测与活塞间歇性吸引力进行配合，如：该方案包括两个轴向位移检测元件，第一位移检测元件30可以检测拉杆松刀行程起点与拉刀行程终点，其信号用于决策活塞电磁线圈5的通断，实现活塞杆对拉杆螺母6的间歇性吸引力控制；第二位移检测元件29用于检测拉杆松刀行程终点与拉刀行程起点。本实施例中的自动换刀电主轴可精准检测控制拉杆换刀行程，降低换刀过程中出现的故障率。

[0056] 基于上述应用于机床的自动换刀电主轴，本实施例中还提供了电主轴的拉刀和松刀过程。

[0057] 电主轴松刀过程为：第一进油孔进油，活塞轴向移动，直至接触拉杆尾部，推动拉杆向右移动，当第一位移检测元件30检测到拉杆螺母端部凸缘41时，即为松刀行程起点，此时线圈通电，活塞杆吸住拉杆螺母，拉杆随活塞杆继续向右移动，直至第二位移检测元件29检测到拉杆螺母端部凸缘41，即为松刀行程终点，活塞停止右移，此时拉杆前端的夹紧锥22跟随拉杆伸出主轴前端，拉爪因缺少支撑转向中心收拢，其爪缘从刀柄内缘脱出，同时夹紧锥22顶出刀柄20，完成松刀。

[0058] 电主轴拉刀过程为：第二进油孔进油时，活塞向左复位，拉杆螺母端部因受到活塞吸力而跟随向左移动，直至第一位移检测元件30检测到拉杆螺母端部，即为拉刀行程终点，此时，线圈断电，活塞脱离拉杆螺母继续向左移动，而拉杆停止在此位置，拉杆前端的夹紧锥22返回撑开收拢的拉爪，拉爪外缘挂住刀柄内缘，同时刀柄与芯轴形成两个结合部，完成拉刀。

[0059] 由于该电主轴采用了2个位移检测元件，用于换刀中拉杆行程的检测与活塞杆对拉杆的间歇性吸引力控制，有效降低行程不足及行程超程引起的换刀故障。其利用第一位移检测元件30检测拉杆松刀过程中的行程起点与拉刀过程中的行程终点，并用于控制活塞杆上电磁线圈5的通断电，松刀行程中，电磁线圈5通电，活塞杆相当于电磁铁，对拉杆尾端的拉杆螺母产生吸引力，拉刀行程中，电磁线圈5断电，活塞杆对拉杆螺母的吸引力消失，在油压的持续作用下，活塞杆脱开拉杆螺母，以便拉杆在主轴运行过程中能够自由旋转；利用第二位移检测元件29检测拉杆松刀过程中的行程终点与拉刀过程中的行程起点。两位移检测元件间的距离X即为拉杆的换刀行程。位移检测元件可以为接近开关，或其非它接触式位移传感器。

[0060] 本实施例中的换刀方式是依靠活塞杆的往返运动实现拉杆的换刀行程，通过调节换刀过程中的入口油压力可分别调节松刀与拉刀力，相较于设计弹性复位元件的组配方式及修磨隔垫来控制拉刀力，液压控制更精准；取消了传统立式加中心主轴拉刀机构中套装在拉杆上的弹性复位元件，减少了换刀过程中易损零部件的数目，提升了换刀的可靠性，降低了故障率；另一方面，因省掉了弹性元件空间，芯轴可以做的更厚，提升了主轴的刚性，且无弹性元件在离心作用下产生横向滑移，主轴的动平衡性能得以提高。本发明保留了电主轴本体结构，未增加额外悬臂部件，仅将拉杆尾端部件替换为磁性材料，电磁线圈5绕置在活塞上，从活塞中心引出，对电主轴运转时的稳定性和密封性不产生影响。

[0061] 以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施例。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。