CN105798334A - 一种能快速进入稳态的高效机床主轴 - Google Patents

一种能快速进入稳态的高效机床主轴 Download PDF

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程绍华
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Abstract

本发明公开了一种能快速进入稳态的高效机床主轴，包括轴座、减震座、平衡座、连接轴、轴心转子、底座护壳、稳轴护壳、夹具、刀具安装座，轴座、减震座、连接轴、轴心转子、夹具、刀具安装座依序呈轴向连接；平衡座与轴座部分连接，并轴向环绕在减震座外围；底座护壳位于平衡座环绕的范围内，与平衡座相接触，并轴向环绕在减震座和连接轴的外围；稳轴护壳与底座护壳相连接，轴向环绕在部分轴心转子外围，并与轴心转子相接触；本发明的有益效果是：机床主轴在运行初期可以快速达到振动稳定的状态和热膨胀稳定状态，从而使主轴在初期能快速进入运行稳态，节省能耗、提高效率。

Description

一种能快速进入稳态的高效机床主轴
技术领域
本发明涉及机床主轴制造技术领域，特别是一种能快速进入稳态的高效机床主轴。
背景技术
机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件等组成。主轴是决定机床性能优劣的核心部件，而主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素，衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性。主轴的在运行中的稳定性是机床能否加工出达到要求的精密零件的关键因素。
在机床实际加工工件之前，都需要空转运行一段时间来让主轴的各方面条件达到稳态，保证加工过程中的稳定程度，但是通常达到稳态时间较长，导致能源的浪费和加工效率的降低。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术中的问题，提供一种能快速进入稳态的高效机床主轴。
为实现上述目的，本发明提出了一种能快速进入稳态的高效机床主轴，包括轴座、减震座、平衡座、连接轴、轴心转子、底座护壳、稳轴护壳、夹具、刀具安装座，所述轴座、减震座、连接轴、轴心转子、夹具、刀具安装座依序呈轴向连接；所述平衡座与轴座部分连接，并轴向环绕在减震座外围；所述底座护壳位于平衡座环绕的范围内，与平衡座相接触，并轴向环绕在减震座和连接轴的外围；所述稳轴护壳与底座护壳相连接，轴向环绕在轴心转子外围，并与轴心转子相接触。
其中，所述平衡座内部设置有振动频率监测器。
其中，所述轴心转子上设置有传动齿和限动器，所述传动齿和限动器位于夹具和稳轴护壳之间。
其中，所述稳轴护壳壳表面设置有进液口和出液口，内部设置有前轴承、后轴承、温度传感器和冷却循环管，所述前轴承和后轴承分布在稳轴护壳内部两端，轴向环绕在轴心转子外，并与轴心转子紧密接触；所述冷却循环管环绕轴心转子分布，并与所述进液口和出液口相连通。
本发明的优点和积极效果是：
本发明机床主轴设置了振动监测和稳定装置，保证主轴在运行初期可以快速达到振动稳定的状态，还设置了温度监测和均匀分布式冷却降温系统，保证主轴可以较快达到热膨胀稳定的状态，从而使主轴在初期能快速进入运行稳态，节省能耗、提高效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种能快速进入稳态的高效机床主轴的结构示意图。
图中：1-轴座、2-减震座、3-平衡座、31-振动频率监测器、4-连接轴、5-轴心转子、51-传动齿、52-限动器、6-底座护壳、7-稳轴护壳、71-进液口、72-冷却循环管、73-前轴承、74-温度传感器、75-后轴承、76-出液口、8-夹具、9-刀具安装座。
具体实施方式
参阅图1，本发明一种能快速进入稳态的高效机床主轴，包括轴座1、减震座2、平衡座3、连接轴4、轴心转子5、底座护壳6、稳轴护壳7、夹具8、刀具安装座9，所述轴座1、减震座2、连接轴4、轴心转子5、夹具8、刀具安装座9依序呈轴向连接；所述平衡座3与轴座1部分连接，并轴向环绕在减震座2外围，平衡座3内部设置有振动频率监测器31；所述轴心转子上设置有传动齿51和限动器52，所述传动齿51和限动器52位于夹具8和稳轴护壳7之间；所述底座护壳6位于平衡座3环绕的范围内，与平衡座3相接触，并轴向环绕在减震座2和连接轴4的外围；所述稳轴护壳7与底座护壳6相连接，轴向环绕在轴心转子5外围，并与轴心转子5相接触，稳轴护壳7壳表面设置有进液口71和出液口76，内部设置有前轴承73、后轴承75、温度传感器74和冷却循环管72，所述前轴承73和后轴承75分布在稳轴护壳7内部两端，轴向环绕在轴心转子5外，并与轴心转子5紧密接触；所述冷却循环管72环绕轴心转子5分布，并与所述进液口71和出液口76相连通。
主轴运行前，开启限动器52和机床电机，电机通过传动齿51带动轴心转子5转动，这时可通过外部信号接收装置接收振动频率监测器31和温度传感器74传递出的状态信息，并及时调整机床参数，同时向进液孔71输入冷却液，冷却液通过冷却循环管72，从出液口76排出后进入冷却循环设备，再从进液口71进入形成冷却循环，保证主轴快速达到热膨胀平衡，当主轴达到运转稳态后开始进行工件加工。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种能快速进入稳态的高效机床主轴，包括轴座（1）、减震座（2）、平衡座（3）、连接轴（4）、轴心转子（5）、底座护壳（6）、稳轴护壳（7）、夹具（8）、刀具安装座（9），其特征在于所述轴座（1）、减震座（2）、连接轴（4）、轴心转子（5）、夹具（8）、刀具安装座（9）依序呈轴向连接；所述平衡座（3）与轴座（1）部分连接，并轴向环绕在减震座（2）外围；所述底座护壳（6）位于平衡座（3）环绕的范围内，与平衡座（3）相接触，并轴向环绕在减震座（2）和连接轴（4）的外围；所述稳轴护壳（7）与底座护壳（6）相连接，轴向环绕在轴心转子（5）外围，并与轴心转子（5）相接触。
2.根据权利要求1所述的一种能快速进入稳态的高效机床主轴，其特征在于：平衡座（3）内部设置有振动频率监测器（31）。
3.根据权利要求1所述的一种能快速进入稳态的高效机床主轴，其特征在于：所述轴心转子上设置有传动齿（51）和限动器（52），所述传动齿（51）和限动器（52）位于夹具（8）和稳轴护壳（7）之间。
4.根据权利要求1所述的一种能快速进入稳态的高效机床主轴，其特征在于：稳轴护壳（7）壳表面设置有进液口（71）和出液口（76），内部设置有前轴承（73）、后轴承（75）、温度传感器（74）和冷却循环管（72），所述前轴承（73）和后轴承（75）分布在稳轴护壳（7）内部两端，轴向环绕在轴心转子（5）外，并与轴心转子（5）紧密接触；所述冷却循环管（72）环绕轴心转子（5）分布，并与所述进液口（71）和出液口（76）相连通。
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