CN103567467A - 数控立式车床主轴结构 - Google Patents

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单少聪
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/70—Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work

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Abstract

本发明公开了一种数控立式车床主轴结构，包括工作台（1）、主轴（3）、连接轴（10）、联轴器（11）、编码器（12）、穿线管（13）、下端盖（26）、工作台底座（28），工作台（1）连同主轴（3）安装到工作台底座（28）上，本发明数控立式车床主轴结构，既能保留长主轴结构定位精度高的优点，又能安装编码器实现数控机床恒线速度车削以及车螺纹功能。使用本发明对数控立车的生产或者对普通立车改为数控立车均有重要意义。

Description

数控立式车床主轴结构
技术领域
本发明涉及一种数控立式车床的机械结构，具体为一种数控立式车床主轴结构。 
背景技术
立车的主轴结构基本分为两种，长主轴结构和短主轴结构。长主轴结构如图2所示，主轴与工作台用螺钉把合为一体，工作时一同旋转,长主轴结构一般应用在4m以下立式车床上，因其主轴长，上下安装两套双列圆锥滚子轴承，定心效果好，所以一直以来都是大多普通立车都采用这种结构。另外一种短主轴结构如图3所示，短主轴结构采用一套双列圆锥滚子轴承加一套推力球轴承定心，主轴与工作台底座用螺钉把合为一体，工作中只有工作台转动，主轴不动，数控立车多用此结构。 
现有数控立车如果需要达到恒线速度车削或者车螺纹功能，一般都采用短主轴结构，结构如图3所示，主轴与工作台底座用螺钉把合为一体，工作中只有工作台转动，主轴不动，这样在主轴顶端可以方便的安装编码器 ，通过联轴器与固定在工作台顶部的轴相连，这样工作台与主轴在旋转过程中就产生相对运动，速度通过编码器反馈给数控系统。然而这种结构因为结构采用一套双列圆锥滚子轴承定心，顶部采用一套推力球轴承压紧，定位效果一般，轴向承载能力弱。 
近年来，随着国家大力支持新能源建设，风电核电等行业的兴起，带动了大型机械设备市场的繁荣，尤其是大型数控立车的繁荣。 
因为风电核电零件大多比较精密，所以一般加工都需要数控立车，主轴都需要安装编码器，来精确控制主轴转速，从而实现恒线速度切削，或者车削螺纹等功能，这样对于长主轴立车，因其结构原因，主轴与工作台没有相对运动，安装数控系统所需关键部件编码器很困难，短主轴立车因为主轴与工作台能产生相对运动，可以很方便的安装编码器，但是因为这种结构只用一套双列圆锥滚子轴承定心，定心效果稍差，承受轴向载荷小。 
如何能在长主轴立式车床主轴上加装编码器，使其既能满足数控需要，又能长期保持稳定的回转精度，一直以来是一个困难。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是发明一种可安装编码器的长主轴结构，为实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案： 
一种数控立式车床主轴结构，包括工作台1、主轴3、连接轴10、联轴器11、编码器12、穿线管13、下端盖26、工作台底座28，工作台1连同主轴3安装到工作台底座28上，主轴3主轴上锥堵16和主轴下锥堵25开孔，下端盖26开1|/2管螺纹孔，穿线管13穿过主轴上锥堵16和主轴下锥25堵，穿线管13下端1|/2管螺纹与下端盖26开1|/2管螺纹孔相连固定，在上锥堵16上安装深沟球轴承15，穿线管13上端安装编码器支架6，用第一圆螺母14将编码器支架6压紧到深沟球轴承15内环上，编码器12用半圆头螺钉9固定到编码器支架6上，编码器12的信号线通过穿线管13从工作台底座下部引出。
所述主轴3由上双列短圆柱滚子轴承19和下双列短圆柱滚子轴承23定心。 
所述联轴器11将编码器主轴与连接轴10连接，用沉头螺钉8穿过压盖7将压盖与连接轴10相连，然后再将压盖7固定到端盖5上。 
通过调整第三圆螺母21和第五圆螺母27的松紧可以调整轴承径向间隙，第二圆螺母18和第四圆螺母22将轴承内套固定。 
还包括工作台盖4，所述工作台盖4上设密封圈槽，安装O型圈17。 
所述轴承设轴承内套，所述轴承内套带有1:12锥度。 
所述穿线管13由无缝钢管制成。 
O型圈17可以有效防止切削液及杂质进入主轴。这样工作台连同主轴旋转时，与穿线管通过编码器支架连接的编码器为固定不动的，这样就产生工作台与编码器的相对运动，从而达到准确检查主轴转速的目的。 
本发明数控立式车床主轴结构，既能保留长主轴结构定位精度高的优点，又能安装编码器实现数控机床恒线速度车削以及车螺纹功能。使用本发明对数控立车的生产或者对普通立车改为数控立车均有重要意义。 
附图说明
图1：本发明数控立车长主轴结构图 
1-工作台， 2-内六角螺钉， 3-主轴 ，4-工作台盖 ，5-端盖， 6-编码器支架 ，7-压盖， 8-沉头螺钉 ，9-半圆头螺钉， 10-连接轴， 11-联轴器，12-编码器， 13穿线管， 14第一圆螺母， 15深沟球轴承 ，16-主轴上锥堵 ，17-O型圈 ，18第二圆螺母，19-上双列短圆柱滚子轴承，20-压环 ，21第三圆螺母，22第四圆螺母，23-下双列短圆柱滚子轴承，24-压环， 25-主轴下锥堵， 26-下端盖， 27第五-圆螺母 ，28-工作台底座
图2：立车长主轴结构图
1-工作台 2-内六角螺钉 3-主轴 4-端盖 5-主轴上锥堵 6-圆螺母 7-双列短圆柱滚子轴承 8-压盖 9-圆螺母 10-下端盖 11-压盖 12-圆螺母 13-主轴下锥堵  14-丝堵 15-双列短圆柱滚子轴承 16-圆螺母 17-工作台底座
图3: 数控立车短主轴结构图
1-工作台 2-端盖3-编码器连接轴4-联轴器5-编码器 6-压盖 7轴承套 8-推力球轴承 9-压环 10-双列短圆柱滚子轴承 11-圆螺母 12-主轴 13-工作台底座 14-下端盖。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步解释说明。 
实施例1 
如附图所示：
一种数控立式车床主轴结构，包括工作台1、主轴3、连接轴10、联轴器11、编码器12、穿线管13、下端盖26、工作台底座28，工作台1连同主轴3安装到工作台底座28上，主轴3主轴上锥堵16和主轴下锥堵25开孔，下端盖26开1|/2管螺纹孔，穿线管13穿过主轴上锥堵16和主轴下锥25堵，穿线管13下端1|/2管螺纹与下端盖26开1|/2管螺纹孔相连固定，在上锥堵16上安装深沟球轴承15，穿线管13上端安装编码器支架6，用第一圆螺母14将编码器支架6压紧到深沟球轴承15内环上，编码器12用半圆头螺钉9固定到编码器支架6上，编码器12的信号线通过穿线管13从工作台底座下部引出。主轴3由上双列短圆柱滚子轴承19和下双列短圆柱滚子轴承23定心。联轴器11将编码器主轴与连接轴10连接，用沉头螺钉8穿过压盖7将压盖与连接轴10相连，然后再将压盖7固定到端盖5上。通过调整第三圆螺母21和第五圆螺母27的松紧可以调整轴承径向间隙，第二圆螺母18和第四圆螺母22将轴承内套固定。还包括工作台盖4，所述工作台盖4上设密封圈槽，安装O型圈17。
轴承设轴承内套，所述轴承内套带有1:12锥度。穿线管13由无缝钢管制成。 

Claims (7)

1.一种数控立式车床主轴结构，其特征在于包括工作台（1）、主轴（3）、连接轴（10）、联轴器（11）、编码器（12）、穿线管（13）、下端盖（26）、工作台底座（28），工作台（1）连同主轴（3）安装到工作台底座（28）上，主轴（3）主轴上锥堵（16）和主轴下锥堵（25）开孔，下端盖（26）开1|/2管螺纹孔，穿线管（13）穿过16-主轴上锥堵和25-主轴下锥堵，穿线管（13）下端1|/2管螺纹与下端盖（26）开1|/2管螺纹孔相连固定，在上锥堵（16）上安装深沟球轴承（15），穿线管（13）上端安装编码器支架（6），用第一圆螺母（14）将编码器支架（6）压紧到深沟球轴承（15）内环上，编码器（12）用半圆头螺钉（9）固定到编码器支架（6）上，编码器（12）的信号线通过穿线管（13）从工作台底座下部引出。
2.根据权利要求1所述的数控立式车床主轴结构，其特征在于所述主轴（3）由上双列短圆柱滚子轴承（19）和下双列短圆柱滚子轴承（23）定心。
3.根据权利要求1或2所述的数控立式车床主轴结构，其特征在于所述联轴器（11）将编码器主轴与连接轴（10）连接，用沉头螺钉（8）穿过压盖（7）将压盖与连接轴（10）相连，然后再将压盖（7）固定到端盖（5）上。
4.根据权利要求3所述的数控立式车床主轴结构，其特征在于通过调整第三圆螺母（21）和第五圆螺母（27）的松紧可以调整轴承径向间隙，第二圆螺母（18）和第四圆螺母（22）将轴承内套固定。
5. 根据权利要求5所述的数控立式车床主轴结构，其特征在于还包括工作台盖（4），所述工作台盖（4）上设密封圈槽，安装O型圈（17）。
6.根据权利要求5所述的数控立式车床主轴结构，其特征在于所述轴承设轴承内套，所述轴承内套带有1:12锥度。
7.根据权利要求6所述的数控立式车床主轴结构，其特征在于所述穿线管（13）由无缝钢管制成。
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