本實用新型涉及一種機械設備，尤其涉及一種用于機加工的裝置，以及安裝了該種裝置的機床。

背景技術：

數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，并將其譯碼，從而使機床動作并加工零件的控制單元，數控機床的操作和監控全部在數控單元中完成。

數控機床一般由主機、數控制裝置、驅動裝置、輔助裝置和其它附屬設備等幾個部分組成。主機是數控機床的主體，包括機床身、立柱、主軸、進給機構等機械部件。它是用于完成各種切削加工的機械部件。數控裝置是數控機床的核心，包括硬件(印刷電路板、CRT顯示器、鍵盒、紙帶閱讀機等)以及相應的軟件，用于輸入數字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲、數據的變換、插補運算以及實現各種控制功能。驅動裝置是數控機床執行機構的驅動部件，包括主軸驅動單元、進給單元、主軸電機及進給電機等。它在數控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統實現主軸和進給驅動。當幾個進給聯動時，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。輔助裝置系數控機床的一些必要的配套部件，用以保證數控機床的運行，如：冷卻、排屑、潤滑、照明和監測等。編程及其他附屬設備可用來在機外進行零件的程序編制、存儲等。

按控制軸數可分為三軸、四軸和五軸等幾種數控機床。對于刀具的制造，其某些形狀的加工動作涉及五軸聯動功能，必須使用五軸聯動機床。

尤其是對于加工精度有較高要求的情況下，需要增加一些定位部件，如：光柵，以判斷并確認旋轉機構轉動的角度等。

高精度計量圓光柵，是近代光電測角儀器和測角技術的重要基礎元件。以計量圓光柵為核心部件組成的光電傳感器，可將輸入的機械量轉換成相應的數字量，與數顯裝置或計算機連接構成測量、控制系統，易于實現機器及儀器的自動測量、數字測量與數字控制。

圓光柵及光電傳感器根據防護等級不同，一般分為檢測設備用和加工設備用，檢測設備用的產品沒有特別的防護等級要求而加工設備用的產品自身具有IP64級別以上(含IP64)的防護性，可以在各種惡劣工況中使用，但其價格遠高于前者。

機床加工中，機床內部空間充滿霧狀冷卻液，雖然光柵及光電傳感器自身已具有環境耐性且位于機床結構件內部，遠離冷卻液噴射位置，但隨著機床使用時間的增加，霧狀冷卻液會充滿整個機床內部。此時，光電傳感器及圓光柵表面容易積聚一層冷卻液，使得器件無法正常工作。此時，通常的解決方案是打開設備，人為清理光電傳感器及圓光柵表面(用溶劑擦拭)，不僅需要花費較多的時間和人力，清洗期間機床必須停機，而影響到生產的連續性和及時性。因此，通常還需要增加防護部件，以提高光柵工作的可靠性。如此，將顯著增加部件的體積，使得機床內有限的空間更為擁擠，不利于機加工工序的開展。

另外，現有數控機床，尤其是隨著控制軸數量的增加，機床內空間有限。若不對機床規格進行擴大，已經難以再向數控機床內增加其它裝置，如：機械手臂和砂輪庫等，以進一步提高機床的自動化水平。

技術實現要素：

本實用新型的一個目的在于提供一種用于機加工的裝置，通過一體化的設計，使得整個裝置的軸及其鑄件連接的外殼體積更小，增大機床內部操作空間，以利于自動化水平的提高。

本實用新型的另一個目的在于提供一種用于機加工的裝置，通過一體化的設計，使得裝置以防止霧狀冷卻液在光柵表面和光電傳感器積聚，延長光柵和光電傳感器的使用周期，降低人工清洗光柵表面和光電傳感器的頻率。在工件主軸實現沿Z軸運動的同時，防止霧狀冷卻液在光柵表面和光電傳感器積聚，避免數控系統報錯而停機。

本實用新型的再一個目的在于提供一種具有用于機加工的裝置的機床，有效控制機床的制造成本，降低機床的停機頻率。

本實用新型提供的一種用于機加工的裝置，包括：

第一蓋體，其包括本體和第一軸孔；

套體，其包括第一開口、第二開口和容置腔；

本體覆于第一開口上；

光柵；其位于所述的容置腔內；

工件主軸，其一端置于第一軸孔內；

電機，其包括第一殼體、定子和轉子，定子固定于第一殼體的內腔，轉子與定子間隙配合；

第二殼體，其一端與第一殼體的一端連接；

第三殼體，其一端與第一殼體的另一端連接，另一端與第二開口連接；

密封部件，其沿工件主軸的徑向設置，位于工件主軸與第一蓋體、光柵、第三殼體和第二蓋體之一處或幾處；

轉子套設于工件主軸，與工件主軸周沿過盈配合。

本實用新型提供的另一種用于機加工的裝置，包括：

第一蓋體，其包括本體和第一軸孔；

套體，其包括第一開口、第二開口和容置腔；

本體覆于第一開口上；

光柵；其位于所述的容置腔內；

工件主軸，其一端置于第一軸孔內；

電機，其包括第一殼體、定子和轉子，定子固定于第一殼體的內腔，轉子與定子間隙配合；

第二殼體，其一端與第一殼體的一端連接；

第三殼體，其一端與第一殼體的另一端連接，另一端與第二開口連接；

轉子套設于工件主軸，與工件主軸周沿過盈配合或通過插銷固定。

本實用新型提供的用于機加工的裝置，光柵應理解為包括光柵尺和讀數傳感器。

本實用新型提供的用于機加工的裝置，還包括第一密封部件，第一密封部件包括第二軸孔，第二軸孔和第一軸孔連通。工件主軸一端的周沿與第一密封部件接觸。

本實用新型提供的用于機加工的裝置，還包括第二密封部件，第二密封部件設置于第一軸孔的孔內壁上。

本實用新型提供的用于機加工的裝置，在第一開口的內壁還設置第三密封部件，第三密封部件與本體的外周過盈配合。

本實用新型提供的用于機加工的裝置，在第二開口的內壁還設置第四密封部件。

本實用新型提供的用于機加工的裝置，還在第二殼體的另一端設置第二蓋體，第二蓋體包括第五密封部件，其與工件主軸另一端的周沿接觸。

本實用新型提供的用于機加工的裝置，還包括正壓機構，其保持該裝置內腔以正壓。

本實用新型提供的一種機床，包括上述各種用于機加工的裝置，作為機床的工件夾持軸，將沿直線軸運動驅動部件與第二殼體連接，還同時實現工件主軸裝置在直線軸方向的移動。

本實用新型技術方案實現的有益效果：

本實用新型提供的用于機加工的裝置，通過一體化的設計，將電機融入軸系，使得整個裝置的軸及其鑄件連接的外殼體積更小，使得裝置的整體體積大大降低，增大機床內部操作空間，以利于自動化水平的提高。

本實用新型提供的用于機加工的裝置，通過一體化的設計，能對光柵和光電傳感器起到防護作用，防止霧化冷卻液在光柵表面和光電傳感器積聚，降低了人工清洗的頻率，光柵和光電傳感器的使用壽命得到顯著延長。

在數控機床的開發中，通常工件主軸的一端與電機相連接。本實用新型提供的用于機加工的裝置，采用分體式的技術方案，不僅使得工件主軸裝置作為機床的工件夾持軸，還同時實現工件主軸裝置在直線軸方向的移動，能使設備對工件的加工精度顯著提高。

具有本實用新型用于機加工的裝置的機床，還具有良好的密封性，停機對光柵和光電傳感器進行人工清洗的頻次顯著降低4倍以上，顯著提高了機床的生產效率。

附圖說明

圖1為本實用新型用于機加工的裝置一實施例的示意圖；

圖2為圖1中各個部件拆解示意圖；

圖3為本實用新型用于機加工的裝置的蓋體一實施例的示意圖；

圖4為圖3一角度的剖面圖；

圖5為本實用新型用于機加工的裝置的套體一實施例的示意圖；

圖6為圖5一角度的剖面圖；

圖7為本實用新型用于機加工的裝置的蓋體另一實施例的剖面示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖詳細描述本實用新型的技術方案。本實用新型實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍中。

圖1為本實用新型用于機加工的裝置一實施例的示意圖，圖2為圖1中各個部件拆解示意圖。如圖1和圖2所示，本實用新型提供的用于機加工的裝置包括第一蓋體100、套體200、電機300、工件主軸400、第二殼體600、第三殼體700和第二蓋體800。密封部件沿工件主軸400的徑向設置，位于所述的工件主軸與第一蓋體100、光柵500、第三殼體700和第二蓋體800之一處或幾處。本實施例中，密封部件如：密封圈或氣密機構。

電機300包括第一殼體310、定子(未示出)和轉子320，定子固定于第一殼體的內腔，轉子320與定子間隙配合。第二殼體600的兩端分別與第一殼體310的一端和第二蓋體800的一端連接。轉子320套設于工件主軸400上，與工件主軸400周沿過盈配合或通過插銷固定。

第二蓋體800包括第五密封圈810，其與工件主軸400另一端的周沿接觸。

將機床上驅動直線軸運動的部件(未示出)與第二殼體600連接，在該部件的驅動下，工件主軸裝置可實現沿直線軸的運動。

本實施例提供的保持用于機加工的裝置內腔以正壓的正壓機構包括通孔900，設置于第二殼體600或第三殼體700上，氣管(未示出)經由通孔900將氣體導入，以使裝置的內腔形成正壓，進一步防止霧化冷卻液在光柵表面和讀數傳感器上的積聚。

圖3為本實用新型用于機加工的裝置的蓋體一實施例的示意圖，圖4為圖3一角度的剖面圖，圖5為本實用新型用于機加工的裝置的套體一實施例的示意圖，圖6為圖5一角度的剖面圖。參見圖1和圖2，如圖3、圖4、圖5和圖6所示，第一蓋體100包括本體110、第一軸孔120、第一密封圈130和第二密封圈140，第一密封圈130包括第二軸孔131，第一軸孔120和第二軸孔131連通。工件主軸400一端的周沿與第一密封圈130接觸。第二密封圈140設置于第一軸孔120的孔內壁121上。

圖7為本實用新型用于機加工的裝置的蓋體另一實施例的剖面示意圖。如圖7所示，第一蓋體100的密封部件為氣密機構150，包括氣密隔圈151和氣流通道152，氣密隔圈151置于第一軸孔120內，氣流通道152的一端與第一軸孔120連通，并與氣密隔圈151配合形成氣密環境。同樣的，氣密機構150也同樣適用于第二蓋體800。

套體200包括第一開口210、第二開口220和容置腔230，在第一開口210的內壁設置第三密封圈211。第三殼體700另一端與第二開口220連接，在第二開口220的內壁設置第四密封圈221。本體110覆于第一開口210上，第三密封圈221與本體的外周過盈配合。

本實施例中，第三殼體700的一端置入容置腔230，其周沿與第四密封圈221接觸。

第一密封圈130和第二密封圈140還分別與工件主軸400周沿接觸，以實現霧狀冷卻液從轉動的工件主軸處滲入而積聚于光柵500表面。

將本實施例提供的光柵防護機構應用于分體式電機裝配的工件主軸而成的裝置上，以該裝置為數控機床的工件夾持軸用于工件的加工。實踐后發現，相同工況下，不安裝光柵防護機構的機床在工作大約6周就需要停機并清理一次光柵和光電傳感器，使用了本實施例光柵防護機構的機床連續工作了6個月以上，仍未出現數控系統報錯而需要對光柵和光電傳感器進行清理的情形，設備的利用率和生產效能顯著提高，機床的生產成本亦得到有效控制。