一種車床主軸單元的製作方法

2023-04-23 04:43:11 3

專利名稱：一種車床主軸單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及涉及一種主軸單元，尤其涉及一種車床主軸單元。
背景技術：
現今市場上數控走軸式車銑複合中心主軸多採用電動主軸和套筒式主軸。高端工具機的電動主軸是日本人的天下。Fanuc和MITSUBISHI公司在他們先進的伺服電機技術的基礎上與NSK等著名軸承公司合作生產的電動主軸性能優良，高速可達30000轉，角度定位精密，運行平穩。特別是Fanuc公司幾乎壟斷了中國數控車床電動主軸的市場。但是日本電主軸供應中國市場價格都高的離譜，高的一支18萬人民幣，而且交貨期還長達三四個月，甚至半年。中小工具機很難與之合作。國內也有山東博特等數控車床用電主軸但因為他們與著名品牌的控制系統不兼容，一般都是採用變頻器控制的。允許轉速也不高，說是允許6000轉，但實際上至4000多轉就溫升較高，震動較大對加工產品的精度影響較大。再加上定位精度不很高，因此還不能被廣泛接受。中國專利授權公告號為CN 201086132Y，授權公告日為2008年7月16日的實用新型專利公開了一種車床主軸單元，其有主軸，安裝於主軸上的前後兩軸承，套於軸承外的套筒，主軸內有拉杆，拉杆前端固定有夾頭套，夾頭置於夾頭套內且兩者之間設有彈性件，夾頭開口端與夾頭套均設有相互適應的錐面，端蓋將夾頭和夾頭套蓋壓於主軸內。上述裝置可使得加工剛性增強，並且加工更加精密，但由於走心式數控切削中心具有C軸分度功能，光靠同步拉緊力是不夠的，該裝置在切削時主軸肯定會抖動，這時候定位精度就跑了，就無法保證加工零件的精密度，導致廢品的出現機率增加。

發明內容
本發明的目的是克服現有裝置主軸定位效果差的問題，提供一種主軸定位效果好的車床主軸單元。為實現以上目的，本發明的技術解決方案是一種車床主軸單元，包括主軸、安裝在主軸上的前軸承和後軸承、導套以及花鍵部分，所述主軸安裝在軸承座上，所述主軸內設置有頂杆，頂杆前端固定有夾頭套，所述夾頭套內設置有夾頭，所述夾頭與夾頭套之間設有彈性件，所述主軸的後端安裝有主軸定位裝置，所述主軸定位裝置包括定位輪、定位銷和定位汽缸。所述主軸座上安裝有主軸伺服電機，所述主軸伺服電機的傳動軸上安裝有同步帶輪，所述同步帶輪和主軸通過同步帶連接。所述主軸上安裝有開閉爪、錐度環套和調節螺母，開閉爪上安裝有旋轉軸芯。所述花鍵部分包括花鍵軸和花鍵軸承外套，所述花鍵軸承外套與軸承座之間通過硬板相連接，花鍵軸與主軸、導套之間通過同步帶連接。所述前軸承與主軸為過盈配合,過盈值為O. 002 O. 004mm,所述後軸承與主軸為間隙配合，配合間隙為O. 002 O. 006mm。
與現有技術相比，本發明具有以下好處1、本發明增加了主軸定位裝置，提高了主軸的定位精度，降低了次品出產率，提高了生產效率，降低了成本。2、本發明中採用主軸、主軸伺服電機安裝在同一主軸座上的結構，這樣既保證了主軸剛性，有保證了主軸伺服電機軸心軸線與主軸中心軸線的平行度。3、本發明中前軸承與主軸為過盈配合，後軸承與主軸為間隙配合，這樣安裝利於夾頭的精度保證和運轉發熱時後面有漲大間隙。4、本發明在傳動上採用主軸伺服電機帶3GT同步帶輪，傳動效率高，傳動比準確且傳動平穩。5、本發明中的前、後軸承採用高速主軸軸承專用潤滑脂，一次填充適量可三年不換，並且主軸座採取開放式結構，通風性能好，實際8000轉時溫升都在25°C以內。


圖1是本發明的結構示意圖(剖視)。圖2是圖1的A-A面剖視圖。圖3是圖1的B-B面剖視圖。圖中主軸I，前軸承2，後軸承3，導套4，軸承座5，頂杆6，夾頭套7，夾頭8，彈性件9，主軸定位裝置10，定位輪11，定位銷12，定位氣缸13，主軸伺服電機14，同步帶輪15，開閉爪16，錐度環套17，調節螺母18，旋轉軸芯19，花鍵軸20，花鍵軸承外套21，硬板22，撥叉23，軸承24。
具體實施例方式以下結合

和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明
參見圖1、圖3，一種車床主軸單元，包括主軸1、安裝在主軸I上的前軸承2和後軸承3、導套4以及花鍵部分，所述花鍵部分包括花鍵軸20和花鍵軸承外套21，所述主軸I和主軸伺服電機14均安裝在軸承座5上，所述主軸I內設置有頂杆6，頂杆6前端固定有夾頭套7，所述夾頭套7內設置有夾頭8，所述夾頭8與夾頭套7之間設有彈性件9，主軸I前端的端蓋將夾頭8與夾頭套7蓋壓於主軸I內，所述主軸I的後端安裝有主軸定位裝置10，所述主軸定位裝置10包括定位輪11、定位銷12和定位汽缸13，所述主軸伺服電機14的傳動軸上安裝有同步帶輪15,所述同步帶輪I和主軸I通過同步帶連接，所述花鍵軸承外套21與軸承座5之間通過硬板22相連接，花鍵軸20與主軸1、導套4之間通過同步帶連接，可以實現主軸I與導套4的同步運轉。所述前軸承2與主軸I為過盈配合,過盈值為O. 002 O. 004mm,所述後軸承3與主軸I為間隙配合，配合間隙為O. 002 O. 006_，如此安裝利於夾頭的精度保證和運轉發熱時後面有漲大間隙。所述主軸I上安裝有開閉爪16、錐度環套17和調節螺母18，開閉爪16上安裝有旋轉軸芯19。參見圖1-圖2，主軸夾頭鎖緊材料的過程為開閉氣缸通過魚眼接頭連接撥叉23及撥叉23上的軸承24，當開閉氣缸向前推動時，撥叉23及軸承24會帶動錐度環套17沿軸向向上移位，錐度環套17會頂開開閉爪16，使得開閉爪16繞旋轉軸芯19作拉杆運動，將頂杆6和夾頭套7推向前行，壓迫夾頭8鎖緊材料；主軸夾頭鬆開材料的過程為當開閉氣缸向後推動時，撥叉23及軸承24會帶動錐度環套17沿軸向向下移位，會帶動錐度環套17與開閉爪16脫離，靠夾頭套7內的彈性件9將夾頭套7與夾頭8分開，從而鬆開材料。參見圖3，當車床啟動C軸分度功能，主軸I分度後停住，定位氣缸13得到信號推動定位銷12卡住定位輪11，從而將主軸I與後軸承3的徑向間隙消除掉，達到定位效果。銑銷完後，C軸分度功能停止，定位氣缸13帶動定位銷12回拉，完成定位過程。
權利要求
1.一種車床主軸單元，包括主軸(I)、安裝在主軸(I)上的前軸承(2)和後軸承(3)、導套(4)以及花鍵部分，所述主軸(I)安裝在軸承座(5)上，所述主軸(I)內設置有頂杆(6)， 頂杆(6)前端固定有夾頭套(7)，所述夾頭套(7)內設置有夾頭(8)，所述夾頭(8)與夾頭套(7)之間設有彈性件(9)，其特徵在於所述主軸(I)的後端安裝有主軸定位裝置(10)，所述主軸定位裝置(10 )包括定位輪(11)、定位銷(12 )和定位汽缸(13 )。
2.根據權利要求1所述的一種車床主軸單元，其特徵在於所述主軸座(5)上安裝有主軸伺服電機(14)，所述主軸伺服電機(14)的傳動軸上安裝有同步帶輪(15)，所述同步帶輪 (15)和主軸(I)通過同步帶連接。
3.根據權利要求1所述的一種車床主軸單元，其特徵在於所述主軸(I)上安裝有開閉爪(16)、錐度環套(17)和調節螺母(18)，開閉爪(16)上安裝有旋轉軸芯(19)。
4.根據權利要求1所述的一種車床主軸單元，其特徵在於所述花鍵部分包括花鍵軸 (20)和花鍵軸承外套(21)，所述花鍵軸承外套(21)與軸承座(5)之間通過硬板(22)相連接，花鍵軸(20)與主軸(I)、導套(4)之間通過同步帶連接。
5.根據權利要求1所述的一種車床主軸單元，其特徵在於所述前軸承(2)與主軸(I) 為過盈配合，過盈值為O. 002 O. 004mm,所述後軸承(3)與主軸(I)為間隙配合，配合間隙為 O.002 O. 006mm。
全文摘要
一種車床主軸單元，包括主軸、安裝在主軸上的前軸承和後軸承、導套以及花鍵部分，所述主軸安裝在軸承座上，所述主軸內設置有頂杆，頂杆前端固定有夾頭套，所述夾頭套內設置有夾頭，所述夾頭與夾頭套之間設有彈性件，所述主軸的後端安裝有主軸定位裝置，所述主軸定位裝置包括定位輪、定位銷和定位汽缸。本發明提高了主軸的定位精度，降低了次品出產率，提高了生產效率，而且溫升低，對加工產品的精度影響小。
文檔編號B23Q5/10GK103008693SQ20121052734
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月10日 優先權日2012年12月10日
發明者付豔麗 申請人:付豔麗