本实用新型涉及机械设备技术领域，尤其涉及一种加工中心的主轴和使用它的加工中心。
背景技术：
加工中心的主轴是影响加工精度的主要部件之一，现有的加工中心主轴通常需要进行车削、铣销和钻削等加工动作，在加工构造复杂的金属零件时，需要使用不同的刀具和不同的加工方式，而有的机床只有一个主轴，因此主轴需要兼容各种加工方式，例如，在车削加工时，主轴需要固定，以对工件进行车削加工；当铣削加工时，主轴需要带动刀具转动，从而对工件进行铣销加工；目前的主轴在车削加工时，需要通过电机对主轴进行固定，因此在车削加工时主轴容易出现晃动，从而加工精度不高。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提出一种加工中心的主轴和使用它的加工中心，以解决上述问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种加工中心的主轴，包括轴芯、主轴箱、推位环和卡盘，所述轴芯设置于所述主轴箱的内部；所述主轴箱设有液压油路；
所述卡盘包括活动环、内环、外环和推柱；所述内环套设于所述轴芯的外部，且与所述轴芯固定连接；
所述外环套设于所述内环的外部，且与所述主轴箱2固定连接；所述外环的后端面设有若干个第一卡齿，所述内环的后端面设有若干个第二卡齿，所述第二卡齿与所述第一卡齿一一对应，所述第一卡齿和所述第二卡齿组成梯型齿；
特别是，所述活动环套设于所述轴芯的外部，且位于所述内环和所述外环的后端，所述活动环可相对于所述轴芯轴向滑动；
所述活动环的前端面设有若干个与所述梯型齿匹配的齿槽；
所述推位环套设在所述轴芯的外部，所述推位环位于所述外环的前端，所述推位环可相对于所述轴芯轴向滑动；
所述外环设有若干个通孔，所述推柱设置于所述通孔内，所述推柱的一端与所述推位环相抵，另一端与所述活动环相抵；
所述液压油路用于向所述活动环的后端和所述推位环的前端施力。
特别是，还包括承接环，所述承接环包括压紧部和连接部，所述承接环套于所述轴芯外部，所述推位环套设于所述压紧部的外侧，所述承接环位于所述内环前端，所述承接环可相对于所述轴芯轴向滑动；
所述液压油路还用于向所述连接部的前端面和后端面施力。
特别是，所述主轴箱包括箱体和外端盖；所述外端盖设置于所述箱体的前端，且所述外端盖套设于所述轴芯的外部；所述外端盖前端设有放置槽和活动槽，所述外环固定于所述放置槽内，所述活动环设置于所述活动槽内，且相对于所述活动槽轴向滑动，所述活动环与所述活动槽围成第一液压腔，所述液压油路具有第一输出端，所述液压油路的第一输出端与所述第一液压腔连通。
特别是，所述主轴箱还包括前端盖，所述前端盖设置于所述外端盖的前端，所述前端盖与所述外端盖固定连接；所述前端盖后端设有第一环形槽和第二环形槽，所述连接部设置在第一环形槽中，且相对所述第一环形槽轴向滑动，所述压紧部和所述推位环设置在第二环形槽中，且分别相对所述第二环形槽轴向滑动，所述推位环、所述第二环形槽和所述连接部的后端面围成第二液压腔，所述连接部的前端面与所述第一环形槽围成第三液压腔，所述液压油路具有第二输出端和第三输出端，所述第二输出端与所述第二液压腔连通，所述第三输出端与第三液压腔连通。
特别是，所述液压油路包括第一油压管、第二油压管、第三油压管、第四油压管、第五油压管、第六油压管、第一连通管、第七油压管、第八油压管和第二连通管；
所述第一油压管设置于所述箱体，所述第二油压管设置于所述外端盖，所述第一油压管的一端连接至所述箱体的外部，另一端与所述第二油压管的一端连通，所述第二连通管的一端与所述第二油压管的中部连通，另一端与所述第一液压腔连通；
所述第三油压管设置于所述箱体，所述第四油压管设置于所述外端盖，所述第五油压管设置于所述外环，所述第六油压管和第一连通管设置于所述前端盖，所述第三油压管的一端连接至所述箱体的外部，另一端与所述第四油压管的一端连通，所述第四油压管的另一端与所述第五油压管连通，所述第五油压管的另一端与第六油压管的一端连通，所述第六油压管的另一端与第一连通管连通，所述第一连通管的另一端与所述第二液压腔连通；
所述第七油压管设置于所述外环，所述第八油压管设置于所述前端盖，所述第七油压管的一端与所述第二油压管的另一端连通，另一端与所述第八油压管的一端连通，所述第八油压管的另一端与所述第三液压腔连通。
所述活动环的内壁和外壁以及推位环的内壁和外壁均设有密封环，所述密封环为橡胶材质。
所述前端盖、所述外端盖与所述箱体均通过螺钉固定连接。
一种加工中心，能实现车削、钻削和铣削的转换功能，所述加工中心包括如上述的一种加工中心的主轴。
本实用新型的有益效果：本技术方案提出的一种加工中心的主轴，通过液压油路驱动活动环和推位环前后移动，从而使得活动环能够与内环及外环咬合，以实现主轴的车削、钻削及铣削加工的切换，且通过活动环将内环及外环咬合的方式固定轴芯，从而可以使得轴芯在车削加工的过程中不会出现晃动，因此加工精度更高。
附图说明
附图对本实用新型做进一步说明，但附图中的内容不构成对本实用新型的任何限制。
图1是本实用新型其中一个实施例的外端盖、卡盘、推位环和前端盖的爆炸结构示意图；
图2是本实用新型其中一个实施例的加工中心轴前视剖视示意图；
图3是本实用新型其中一个实施例的加工中心轴右视剖视示意图；
图4是本实用新型其中一个实施例的主轴箱的三维结构示意图；
图5是本实用新型其中一个实施例的卡盘的三维结构示意图；
图6是本实用新型其中一个实施例的活动环的三维结构示意图；
图7是本实用新型其中一个实施例的前端盖的三维结构示意图；
图8是本实用新型其中一个实施例的承接环的剖视结构示意图；
图9是本实用新型其中一个实施例的外端盖和前端盖前视图；
图10是图9中的a-a处剖视示意图；
附图中：轴芯1；
主轴箱2、箱体21、外端盖22、液压油路23、前端盖24、密封环25、活动槽221、放置槽224；第一油压管231、第二油压管232、第三油压管233、第四油压管234、第五油压管235、第六油压管236、第一连通管245、第七油压管237、第八油压管238、第二连通管246；第一液压腔222、第一输出端223、第一环形槽241、第二环形槽242、第二输出端243、第三输出端244；
推位环3、第二液压腔31、第三液压腔32；
卡盘4、活动环43、内环42、外环41和推柱44、梯型齿45、通孔46、齿槽431、第一卡齿411、第二卡齿412；
承接环5、连接部51、压紧部52。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
一种加工中心的主轴，如图1～10所示，包括轴芯1、主轴箱2、推位环3、和卡盘4，所述轴芯1设置于所述主轴箱2的内部；所述主轴箱2设有液压油路23；
所述卡盘4包括活动环43、内环42、外环41和推柱44；所述内环42套设于所述轴芯1的外部，且与所述轴芯1固定连接；所述外环41套设于所述内环42的外部，且与所述主轴箱2固定连接；所述外环41的后端面设有若干个第一卡齿411，所述内环42的后端面设有若干个第二卡齿412，所述第二卡齿412与所述第一卡齿411一一对应，所述第一卡齿411和所述第二卡齿412组成梯型齿45；所述活动环43套设于所述轴芯1的外部，且位于所述内环42和所述外环41的后端，所述活动环43可相对于所述轴芯1轴向滑动；所述活动环43的前端面设有若干个与所述梯型齿45匹配的齿槽431；所述推位环3套设在所述轴芯1的外部，所述推位环3位于所述外环41的前端，所述推位环3可相对于所述轴芯1轴向滑动；所述外环41设有若干个通孔46，所述推柱44设置于所述通孔46内，所述推柱44的一端与所述推位环3相抵，另一端与所述活动环43相抵；所述液压油路23用于向所述活动环43的后端和所述推位环3的前端施力。
本实用新型通过设置活动环43、内环42、外环41、推位环3和承接环5，从而实现在车削、钻削和铣削的切换，当在车削的过程中，活动环43能够将内环42和外环41咬合，前端的承接环5向后顶住内环42，从而将轴芯1与主轴箱2进行固定；当在钻削或铣削的过程中，推位环3能够推动推柱44，将活动环43与内环42和外环41分离，从而使轴芯1能够转动工作。
在活动环43与外环41和内环42咬合时，由于外环41本身与主轴箱2是固定连接的，因此与外环41相咬合的活动环43受到制约而无法转动，与活动环43相咬合的内环亦无法转动，与内环42固定连接的轴芯1也无法转动，此时轴芯1即可安装刀具，实现车削功能。
特别地，活动环43与外环41和内环42咬合时，前端的承接环5顶住内环42，使内环42被完全的固定，因此轴芯1也被完全固定，所以在车削的过程中，轴芯1及安装于轴芯1的刀具不会出现晃动，这样能够有效地提高加工的精度，此外，承接环5的设置在于当活动环43与外环41和内环42咬合时，能够分担轴芯1施加在内环41上的轴向力，不仅让活动环43与外环41和内环42咬合得更牢固，还能有效延长轴芯1的使用寿命。
在活动环43与外环41和内环42分离时，内环42不再受外环41和活动环43的制约，故内环42可以转动，由于内环42本身与轴芯1是固定连接的，因此轴芯1可以转动，此时轴芯1即可安装铣刀或钻刀，实现铣削或钻削功能。
进一步说明，如图1、3和8所示，还包括承接环5，所述承接环5套于所述轴芯1外部，所述承接环5包括连接部51和压紧部52，所述承接环5套于所述轴芯1外部，所述推位环3套设于所述压紧部52的外侧，所述承接环5位于所述内环42前端，所述承接环5可相对于所述轴芯1轴向滑动；
所述液压油路23还用于向所述连接部51的前端面和后端面施力。
液压油路23作用在于利用油压推动活动环43和推位环3，为实现车削、钻削和铣削的功能提供动力。当需要进行车削加工时，液压油路23同时向活动环43的后端面和连接部51施力，从而推动活动环43向前移动以及承接环5向后移动，承接环5顶住内环42，活动环43即可与外环41和内环42相咬合，因此活动环43和外环41将内环42进行固定，轴芯1无法转动；当需要进行钻削或铣削加工时，液压油路23向推位环3的前端面和连接部51施力，从而使推位环3向后移动，承接环5向前移动，推位环3在向后移动的过程中，推动推柱44向后移动，推柱44推动活动环43向后移动，从而使活动环43与外环41及内环42分离，承接环5与内环42分离，内环42可相对于外环41自由转动，此时可驱动轴芯1转动，从而进行钻削或铣削加工。
更进一步说明，如图2、3、4和9所示，所述主轴箱2包括箱体21和外端盖22；所述外端盖22设置于所述箱体21的前端，且所述外端盖22套设于所述轴芯1的外部；所述外端盖22前端设有放置槽224和活动槽221，所述外环41固定于所述放置槽224内，所述活动环43设置于所述活动槽221内，且相对于所述活动槽221轴向滑动，所述活动环43与所述活动槽221围成第一液压腔222，所述液压油路23具有第一输出端223，所述液压油路23的第一输出端223与所述第一液压腔222连通。
把主轴箱2分为箱体21和外端盖22，一是为了较小生产的难度，同时也便于卡盘4安装在外端盖中，以及能在主轴箱2中正确设置液压油路23的路径，另外外端盖22和箱体21之间也易于组装。
活动环43与活动槽221围成密闭的第一液压腔222，当液压油路23向第一液压腔222中注入液压油时，液压油可对活动环43的后端面施加压力，从而推动活动环43前行，直至与外环41和内环42咬合，实现车削加工；放置槽224用于固定外环41，在外环41和内环42与活动环43咬合时达到一个固定的作用。
更进一步说明，如图1、3、8和9所示，所述主轴箱2还包括前端盖24，所述前端盖24设置于所述外端盖22的前端，所述前端盖24与所述外端盖22固定连接；所述前端盖24后端设有第一环形槽241和第二环形槽242，所述连接部51设置在第一环形槽241中，且相对所述第一环形槽241轴向滑动，所述压紧部52和所述推位环3设置在第二环形槽242中，且分别相对所述第二环形槽242轴向滑动，所述推位环3、所述第二环形槽242和所述连接部51的后端面围成第二液压腔31，所述连接部51的前端面与所述第一环形槽241围成第三液压腔32，所述液压油路具有第二输出端243和第三输出端244，所述第二输出端243与所述第二液压腔31连通，所述第三输出端244与第三液压腔32连通。
前端盖24的设置起到在主轴前端密封的作用，同时也是液压油路的重要零件之一。推位环3、第二环形槽242和连接部51的后端面围成第二液压腔31，当液压油路23向第二液压腔31中注入液压油时，液压油可对推位环3的前端面及连接部51的后端面施加压力，从而推动推位环3后移和推动承接环5前移，直至使外环41和内环42与活动环43分离，承接环5与内环42分离，进而实现钻削或铣削加工；
当液压油从第三输出端244输送到第三液压腔32时，由于连接部51设置在第一环形槽241中，液压油会对连接部51的前端面施加压力，使承接环5向后移动并顶住内环42，使活动环43与外环41和内环42咬合得更牢固，同时分担了轴芯1的轴向力的作用，可以对轴芯1起到保护的作用。
更进一步说明，如图2、3、7和10所示，所述液压油路23包括第一油压管231、第二油压管232、第三油压管233、第四油压管234、第五油压管235、第六油压管236、第一连通管245、第七油压管237、第八油压管238和第二连通管246；
所述第一油压管231设置于所述箱体21，所述第二油压管232设置于所述外端盖22，所述第一油压管231的一端连接至所述箱体21的外部，所述第二连通管246的一端与所述第二油压管232的中部连通，另一端与所述第一液压腔222连通；
所述第三油压管233设置于所述箱体21，所述第四油压管234设置于所述外端盖22，所述第五油压管235设置于所述外环41，所述第六油压管236和第一连通管237设置于所述前端盖24，所述第三油压管233的一端连接至所述箱体21的外部，另一端与所述第四油压管234的一端连通，所述第四油压管234的另一端与所述第五油压管235连通，所述第五油压管235的另一端与第六油压管236的一端连通，所述第六油压管236的另一端与第一连通管245连通，所述第一连通管245的另一端与所述第二液压腔31连通；
所述第七油压管237设置于所述外环41，所述第八油压管238设置于所述前端盖24，所述第七油压管237的一端与所述第二油压管232的另一端连通，另一端与所述第八油压管238的一端连通，所述第八油压管238的另一端与所述第三液压腔32连通。当主轴需要进行车削加工时，即需要活动环43前行和承接环5后移时，液压油从第一油压管231的一端流入，然后流至第二油压管232，第二油压管232通过第二连通管246把液压油送至第一液压腔222；另一边，液压油也会通过第二油压管232依次流经第七油压管237和第八油压管238，最后到达第三液压腔32，液压油在第一液压腔222和第三液压腔32内分别向活动环43的后端面和承接环5的连接部51的前端面施力，该压力即可使活动环43前移和使承接环5后移，使得活动环43与外环41和内环42牢牢闭合，承接环5抵紧于内环42的前端面，从而抵消活动环43在将内环42和外环41锁紧时对轴芯1所产生的轴向力。
当主轴需要进行钻削或铣削加工时，即需要推位环3后移时，液压油从第三油压管233流入，依次流经第三油压管233、第四油压管234、第五油压管235、第六油压管236和第一连通管245把液压油运送至第二液压腔31中，第二液压腔31中的液压油会同时对推位环3的前端面和承接环5的连接部51的后端面施加压力，该压力即可使推位环3后移和使承接环5前移，直至推位环3紧贴外环41和承接环5与内环分离；由于推位环3后移，因此推位环3通过推柱44推动活动环43后移，使活动环43与外环41和内环42分离。
更进一步说明，如图3所示，所述活动环43的内壁和外壁以及推位环3的内壁和外壁均设有密封环25，所述密封环25为橡胶材质。
由于主轴在车削、钻销和铣削加工之间转化时，第一环形槽241、第二环形槽242或活动槽221需要充满液压油，难免会有少量漏液情况发生，漏液会沿着主轴与固定部件之间的间隙进入主轴箱2内,妨碍其他设备的正常运行；密封环25能够起到密封作用，可以将活动环43的内壁及外壁与活动槽221的侧壁进行密封，将推动环3的内壁及外壁与环形槽241的侧壁进行密封，这样能够有效地防止第一液压腔222和第二液压腔31中的液压油漏出。
更进一步说明，所述前端盖24、所述外端盖22与所述箱体21均通过螺钉固定连接。
螺钉连接具有结构简单、连接可靠和装拆方便的优点，且同时保持主轴较高的精度。
一种加工中心，能实现车削、钻削和铣削的转换功能，所述加工中心包括如上述的一种加工中心的主轴。
工作时，当推位环3后移致使活动环43与外环41和内环42分离时，内环42不受制约，因而轴芯1在主轴箱2中可旋转，此时可以在主轴上安装铣刀或者钻头来实现铣削或钻削；当活动环43前行与外环41和内环42咬合时，内环42受到制约，轴芯1因而无法旋转，可以在主轴上安装车刀来车削零件，实现车削加工。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
