CN105108181A - 一种数控机床主轴部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控机床主轴部件，包括冷却液喷嘴、刀具、拉钉、主轴、弹性卡爪、喷气嘴、拉杆、定位凸轮、碟形弹簧、轴套、固定螺母、旋转接头、推杆、液压缸、交流伺服电机、换档齿轮、后端盖、主轴箱、前端盖、连接齿轮和箱体连接座，所述主轴箱两端通过拉紧螺栓分别连接设置有前端盖和后端盖，所述主轴箱底部连接设置有箱体连接座，所述主线箱上方连接设置有交流伺服电机，所述主轴箱内部两端分别设置有前轴承座和后轴承座。本发明刀具可以在主轴上自动装卸并进行自动夹紧，当刀具装到主轴孔后，其刀柄后部的拉钉便被送到主轴拉杆的前端，在碟形弹簧的作用下，通过弹性卡爪将刀具拉紧；当需要换刀时，电气控制指令给液压系统发出信号。

Description

一种数控机床主轴部件

技术领域

本发明涉及数控机床主轴部件技术领域，尤其涉及一种数控机床主轴部件。

背景技术

主轴部件是机床的重要部件之一，其精度、抗振性和热变形对加工质量有直接影响。特别是数控机床在加工过程中不进行人工调整，这些影响就更为严重。数控机床主轴部件在结构上要解决好主轴的支承、主轴内刀具自动装夹、主轴的定向停止等问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种数控机床主轴部件。

本发明通过以下技术方案实现：一种数控机床主轴部件，包括冷却液喷嘴、刀具、拉钉、主轴、弹性卡爪、喷气嘴、拉杆、定位凸轮、碟形弹簧、轴套、固定螺母、旋转接头、推杆、液压缸、交流伺服电机、换档齿轮、后端盖、主轴箱、前端盖、连接齿轮和箱体连接座，所述主轴箱两端通过拉紧螺栓分别连接设置有前端盖和后端盖，所述主轴箱底部连接设置有箱体连接座，所述主线箱上方连接设置有交流伺服电机，所述主轴箱内部两端分别设置有前轴承座和后轴承座，所述前轴承做和后轴承座上分别设置有前主轴轴承和后主轴轴承，所述前主轴轴承和后主轴轴承相互配合连接设置有主轴，所述主轴一端上设置有弹性卡爪，所述主轴的主轴孔上通过拉钉连接设置有刀具，所述刀具与弹性卡爪相互配合连接，所述主轴上在弹性卡爪后端设置有喷气嘴，所述主轴内部设置有拉杆，所述拉杆的另一端上通过固定螺母连接设置有轴套，所述拉杆上设置有定位凸轮，所述拉杆上在所述定位凸轮与轴套之间设置有碟形弹簧，所述拉杆顶端还连接设置有旋转接头，所述前端盖上连接设置有液压缸，所述液压缸通过液压杆连接设置有推杆，所述推杆与旋转接头相互配合连接，所述主轴箱内部上方设置有驱动齿轮座和换档齿轮座，所述驱动齿轮座上设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与交流伺服电机的驱动轴相连，所述换档齿轮座上设置有换档齿轮，所述换档齿轮与驱动齿轮相互配合连接，所述主轴上设置有连接齿轮，所述连接齿轮与换档齿轮相互配合连接。

作为优选，所述主轴箱内部设置有编码器和冷却器，所述主轴箱上设置有控制器，所述编码器、交流伺服电机、液压缸和冷却器通过信号线分别与控制器相连。

作为优选，所述刀具可拆卸安装。

作为优选，所述主轴箱上设置有冷却液喷嘴。

作为优选，所述主轴上设置有机械密封。

作为优选，所述箱体连接座上设置有减震器。

作为优选，所述控制器上设置有显示屏和控制按钮。

本发明的刀具可以在主轴上自动装卸并进行自动夹紧，当刀具装到主轴孔后，其刀柄后部的拉钉便被送到主轴拉杆的前端，在碟形弹簧的作用下，通过弹性卡爪将刀具拉紧；当需要换刀时，电气控制指令给液压系统发出信号。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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；

图1为本发明一种数控机床主轴部件的结构示意图。

图2为本发明高刚度型的主轴支承配置示意图；

图3为本发明高速轻载型的主轴支承配置示意图；

图4为本发明低速重载型的主轴支承配置示意图；

图中：1—冷却液喷嘴2—刀具3—拉钉4—主轴5—弹性卡爪6—喷气嘴7—拉杆8—定位凸轮9—碟形弹簧10—轴套11—固定螺母12—旋转接头13—推杆14—液压缸15—交流伺服电机16—换档齿轮17—后端盖18—主轴箱19—前端盖20—机械密封21—箱体连接座。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明；下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1-4所示，本发明涉及一种数控机床主轴部件，包括冷却液喷嘴1、刀具2、拉钉3、主轴4、弹性卡爪5、喷气嘴6、拉杆7、定位凸轮8、碟形弹簧9、轴套10、固定螺母11、旋转接头12、推杆13、液压缸14、交流伺服电机15、换档齿轮16、后端盖17、主轴箱18、前端盖19、连接齿轮20和箱体连接座21，所述主轴箱18两端通过拉紧螺栓分别连接设置有前端盖19和后端盖17，所述主轴箱18底部连接设置有箱体连接座21，所述主线箱18上方连接设置有交流伺服电机15，所述主轴箱18内部两端分别设置有前轴承座和后轴承座，所述前轴承做和后轴承座上分别设置有前主轴轴承和后主轴轴承，所述前主轴轴承和后主轴轴承相互配合连接设置有主轴4，所述主轴4一端上设置有弹性卡爪5，所述主轴4的主轴孔上通过拉钉3连接设置有刀具2，所述刀具2与弹性卡爪5相互配合连接，所述主轴4上在弹性卡爪5后端设置有喷气嘴6，所述主轴4内部设置有拉杆7，所述拉杆7的另一端上通过固定螺母11连接设置有轴套10，所述拉杆7上设置有定位凸轮8，所述拉杆7上在所述定位凸轮8与轴套10之间设置有碟形弹簧9，所述拉杆7顶端还连接设置有旋转接头12，所述前端盖19上连接设置有液压缸14，所述液压缸14通过液压杆连接设置有推杆13，所述推杆13与旋转接头12相互配合连接，所述主轴箱18内部上方设置有驱动齿轮座和换档齿轮座，所述驱动齿轮座上设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与交流伺服电机15的驱动轴相连，所述换档齿轮座上设置有换档齿轮16，所述换档齿轮16与驱动齿轮相互配合连接，所述主轴4上设置有连接齿轮20，所述连接齿轮20与换档齿轮16相互配合连接。

所述主轴箱18内部设置有编码器和冷却器，所述主轴箱8上设置有控制器，所述编码器、交流伺服电机15、液压缸14和冷却器通过信号线分别与控制器相连。

所述刀具2可拆卸安装。

所述主轴箱18上设置有冷却液喷嘴1。

所述主轴4上设置有机械密封。

所述箱体连接座21上设置有减震器。

所述控制器上设置有显示屏和控制按钮。

综上所述，本发明通过其刀具可以在主轴上自动装卸并进行自动夹紧，当刀具2装到主轴孔后，其刀柄后部的拉钉3便被送到主轴拉杆7的前端，在碟形弹簧9的作用下，通过弹性卡爪5将刀具拉紧。当需要换刀时，电气控制指令给液压系统发出信号。

使液压缸14的活塞左移，带动推杆13向左移动，推动固定在拉杆7上的轴套10，使整个拉杆7向左移动，当弹性卡爪5向前伸出一段距离后，在弹性力作用下，卡爪5自动松开拉钉3，此时拉杆7继续向左移动，喷气嘴6的端部把刀具顶松，机械手便可把刀具取出进行换刀。装刀之前，压缩空气从喷气嘴6中喷出，吹掉锥孔内脏物，当机械手把刀具装入之后，压力油通人液压缸14的左腔，使推杆退回原处，在碟形弹簧的作用下，通过拉杆7又把刀具拉紧。冷却液喷嘴1用来在切削时对刀具进行大流量冷却。

主轴的支承数控机床主轴的支承主要采用三种主要形式。图2所示结构的前支承采用双列短圆柱滚子轴承和双向推力角接触球轴承组合，后支承采用成对向心推力球轴承。这种结构的综合刚度高，可以满足强力切削要求，是目前各类数控机床普遍采用的形式。图3所示结构的前支承采用多个高精度向心推力球轴承，后支承采用单个向心推力球轴承。这种配置的高速性能好，但承载能力较小，适用于高速、轻载和精密数控机床。图4所示结构为前支承采用双列圆锥滚子轴承，后支承为单列圆锥滚子轴承。这种配置的径向和轴向刚度很高，可承受重载荷，但这种结构限制了主轴最高转速和精度，因而仅适用于中等精度、低速与重载的数控机床主轴。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种数控机床主轴部件，其特征在于，包括冷却液喷嘴（1）、刀具（2）、拉钉（3）、主轴（4）、弹性卡爪（5）、喷气嘴（6）、拉杆（7）、定位凸轮（8）、碟形弹簧（9）、轴套（10）、固定螺母（11）、旋转接头（12）、推杆（13）、液压缸（14）、交流伺服电机（15）、换档齿轮（16）、后端盖（17）、主轴箱（18）、前端盖（19）、连接齿轮（20）和箱体连接座（21），所述主轴箱（18）两端通过拉紧螺栓分别连接设置有前端盖（19）和后端盖（17），所述主轴箱（18）底部连接设置有箱体连接座（21），所述主线箱（18）上方连接设置有交流伺服电机（15），所述主轴箱（18）内部两端分别设置有前轴承座和后轴承座，所述前轴承做和后轴承座上分别设置有前主轴轴承和后主轴轴承，所述前主轴轴承和后主轴轴承相互配合连接设置有主轴（4），所述主轴（4）一端上设置有弹性卡爪（5），所述主轴（4）的主轴孔上通过拉钉（3）连接设置有刀具（2），所述刀具（2）与弹性卡爪（5）相互配合连接，所述主轴（4）上在弹性卡爪（5）后端设置有喷气嘴（6），所述主轴（4）内部设置有拉杆（7），所述拉杆（7）的另一端上通过固定螺母（11）连接设置有轴套（10），所述拉杆（7）上设置有定位凸轮（8），所述拉杆（7）上在所述定位凸轮（8）与轴套（10）之间设置有碟形弹簧（9），所述拉杆（7）顶端还连接设置有旋转接头（12），所述前端盖（19）上连接设置有液压缸（14），所述液压缸（14）通过液压杆连接设置有推杆（13），所述推杆（13）与旋转接头（12）相互配合连接，所述主轴箱（18）内部上方设置有驱动齿轮座和换档齿轮座，所述驱动齿轮座上设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮与交流伺服电机（15）的驱动轴相连，所述换档齿轮座上设置有换档齿轮（16），所述换档齿轮（16）与驱动齿轮相互配合连接，所述主轴（4）上设置有连接齿轮（20），所述连接齿轮（20）与换档齿轮（16）相互配合连接。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床主轴部件，其特征在于，所述主轴箱（18）内部设置有编码器和冷却器，所述主轴箱（8）上设置有控制器，所述编码器、交流伺服电机（15）、液压缸（14）和冷却器通过信号线分别与控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种数控机床主轴部件，其特征在于，所述刀具（2）可拆卸安装。

4.根据权利要求1所述的一种数控机床主轴部件，其特征在于，所述主轴箱（18）上设置有冷却液喷嘴（1）。

5.根据权利要求1所述的一种数控机床主轴部件，其特征在于，所述主轴（4）上设置有机械密封。

6.根据权利要求1所述的一种数控机床主轴部件，其特征在于，所述箱体连接座（21）上设置有减震器。

7.根据权利要求2所述的一种数控机床主轴部件，其特征在于，所述控制器上设置有显示屏和控制按钮。