CN107932155A - 一种高精度重载直驱分度头主轴 - Google Patents

一种高精度重载直驱分度头主轴 Download PDF

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02Driving main working members
    • B23Q5/04Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • B23Q5/043Accessories for spindle drives
    • B23Q5/045Angle drives

Abstract

本发明公开了一种高精度重载直驱分度头主轴,以及该分度头主轴的制造方法。其中,轴承(5)支承在外壳(8)内孔的前端;在外壳(8)的后端设置直驱定子(6),直驱定子(6)通过其外圆与外壳(8)的内壁固定连接,在主轴(3)上设置直驱转子(7),直驱转子(7)通过内孔与主轴(3)的外圆固定连接;直驱定子(6)的内孔与直驱转子(7)的外圆滑动配合。采用上述技术方案,使得主轴驱动机构的结构大为简化,结构紧凑,操作更加方便,能够实现无级调速,提高了机床的加工效率,满足了不同类型的加工要求,增强了加工功能,特别适用于数控机床和自动机床。

Description

一种高精度重载直驱分度头主轴
技术领域
[0001] 本发明属于机械切削机床设备的技术领域,涉及机床的主轴驱动结构。更具体地, 本发明涉及一种高精度重载直驱分度头主轴。
背景技术 _
[0002] 在现有技术中,高精度的重载自动机床、数控机床主轴一般都采用电机结合机械 传动机构进行驱动。但是机械传动机构的体积庞大、操作不方便,而且不能实现无级调速, 难以满足不同类型的加工要求。
发明内容
[0003] 本发明提供一种高精度重载直驱分度头主轴,其目的是高精度重载机床分度头主 轴的直接驱动。
[0004] 为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
[0005] 本发明的高精度重载直驱分度头主轴,包括主轴、外壳,所述的主轴通过轴承安装 在外壳的内孔中;所述的轴承支承在外壳内孔的前端;在所述的外壳的后端设置直驱定子, 所述的直驱定子通过其外圆与外壳的内壁固定连接,在所述的主轴上设置直驱转子,所述 的直驱转子通过内孔与主轴的外圆固定连接;所述的直驱定子的内孔与直驱转子的外圆滑 动配合。
[0006] 所述的主轴的前端设置夹具,所述的夹具通过弹簧锁紧部件安装在主轴的内孔 中。
[0007] 所述的弹簧锁紧部件的设有弹簧锁紧孔,在所述的弹簧锁紧孔内设置锁紧弹簧; 所述的锁紧弹簧一端顶在弹簧锁紧孔的内端面,另一端顶在安装在夹具拉杆端的液压活塞 上;所述的主轴的内孔与液压活塞构成主轴液压油腔。
[0008] 所述的主轴的后端部设有液压回转接头,所述的液压回转接头的油路与所述的主 轴液压油腔连通。
[0009] 所述的外壳的后端部设置液压管路接头,所述的液压管路接头的油路与所述的液 压回转接头的油路连通。
[0010]所述的液压回转接头上设置编码器。
[0011]所述的外壳的后端面设置后密封盖,所述的液压回转接头和编码器均设置在后密 封盖的内腔中。
[0012]所述的外壳的开口端设置前密封盖。
[0013]为了实现与上述技术方案相同的发明目的,本发明还提供了以上所述的高精度重 载直驱分度头主轴的制造方法,该制造方法的工艺过程是:
[0014] 1、零件的机械加工,包括外壳的毛坯铸造;各零件的车削、铣削和磨削加工;螺纹 结构的加工;
[0015] 2、直驱转子和直驱定子的电磁结构制造,包括磁化和绕线;
[0016] 3、将夹具装入弹簧锁紧部件中;
[0017] 4、在弹簧锁紧部件上安装锁紧弹簧及液压活塞;
[0018] 5、将弹簧锁紧部件装入主轴;
[0019] 6、在主轴的外圆上安装直驱转子;
[0020] 7、在外壳的内孔中安装直驱定子;
[0021] 8、将主轴通过轴承装入外壳;
[0022] 9、在外壳的开口端安装前密封盖;
[0023] 1 〇、将液压回转接头套在到主轴的后端,并将液压回转接头固定到外壳上.
[0024] 11、在液压回转接头上安装编码器; ’
[0025] 12、在外壳上安装液压管路接头,并将液压管路接头与液压回转接头进行密封.
[0026] 13、在外壳的后端安装后密封盖。 ’
[0027]本发明采用上述技术方案,使得主轴驱动机构的结构大为简化,结构紧凑,操作更 加方便,能够实现无级调速,提高了机床的加工效率,满足了不同类型的加工要求,增强了 加工功能,特别适用于数控机床和自动机床。 ’
附图说明
[0028]附图所示内容及图中标记简要说明如下:
[0029]图1为本发明的结构示意图。
[0030]图中标记为:
[0031] 1、夹具,2、弹簧锁紧部件,3、主轴,4、前密封盖,5、轴承,6、直驱定子,7、直驱转子, 8、外壳,9、液压回转接头,10、后密封盖,11、编码器,12、液压管路接头。
具体实施方式
[0032]下面对照附图,通过对实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的 说明,以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理 解。
[0033]如图1所示本发明的结构,为一种高精度重载直驱分度头主轴,包括主轴3、外壳8, 所述的主轴3通过轴承5安装在外壳8的内孔中。
[0034]为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷,实现高精度重载机床分度头主轴的 直接驱动的发明目的,本发明采取的技术方案为:
[0035]如图1所不,本发明的高精度重载直驱分度头主轴,所述的轴承5支承在外壳8内孔 的前端;在所述的外壳8的后端设置直驱定子6,所述的直驱定子6通过其外圆与外壳8的内 壁固定连接,在所述的主轴3上设置直驱转子7,所述的直驱转子7通过内孔与主轴3的外圆 固定连接;所述的直驱定子6的内孔与直驱转子7的外圆滑动配合。
[0036]上述技术方案使得主轴驱动机构的结构大为简化,结构紧凑,操作更加方便,能够 实现无级调速,提高了机床的加工效率,满足了不同类型的加工要求,增强了加工功能,特 别适用于数控机床和自动机床。
[0037]所述的主轴3的前端设置夹具1,所述的夹具1通过弹簧锁紧部件2安装在主轴3的 内孔中。 L〇〇38」该夹具1为锥孔结构。其中装入弹性夹头,其结构为中间通孔,与被夹紧工件配合, 开槽形成多瓣形;外表面是锥度,与夹具1的锥孔形成配合,利用弹性夹头的多瓣形弹性变 形夹紧工件。
[0039]所述的弹簧锁紧部件2的设有弹簧锁紧孔,在所述的弹簧锁紧孔内设置锁紧弹簧; 所述的锁紧弹簧一端顶在弹簧锁紧孔的内端面,另一端顶在安装在夹具拉杆端的液压活塞 上;所述的主轴3的内孔与液压活塞构成主轴液压油腔。
[0040]通过锁紧弹簧的弹力对拉杆进行作用,使得弹性夹头的外圆锥与夹具丨的锥孔配 合更加紧密,实现对工件的夹紧作用。而液压活塞在液压油的压力作用下,将拉杆向前顶, 将弹性夹头从夹具1中松开。
[0041]所述的主轴3的后端部设有液压回转接头9,所述的液压回转接头9的油路与所述 的主轴液压油腔连通。
[0042]液压回转接头9的作用是:由于主轴3是回转的,而液压管路接头12是固定的,必须 通过液压回转接头9实现液压系统的连接。
[0043]所述的外壳8的后端部设置液压管路接头12,所述的液压管路接头12的油路与所 述的液压回转接头9的油路连通。
[0044] 所述的液压回转接头9上设置编码器11。
[0045]采用编码器11采集主轴的旋转数据,将转速信号传递给控制系统,以便控制系统 对转速进行调节。
[0046] 所述的外壳8的后端面设置后密封盖10,所述的液压回转接头9和编码器11均设置 在后密封盖10的内腔中。
[0047] 后密封盖10对编码信号座和编码器11起到保护作用,并防止灰尘进入外壳8的内 腔而影响运动部件。
[0048] 所述的外壳8的开口端设置前密封盖4。
[0049]前密封盖4主要起到保护轴承5的作用,同时防止灰尘进入外壳8的内腔而影响运 动部件。
[0050] 为了实现与上述技术方案相同的发明目的,本发明还提供了以上所述的高精度重 载直驱分度头主轴的制造方法,该制造方法的工艺过程是:
[0051] 1、零件的机械加工,包括外壳8的毛坯铸造;各零件的车削、铣削和磨削加工;螺纹 结构的加工;
[0052] 2、直驱转子7和直驱定子6的电磁结构制造,包括磁化和绕线;
[0053] 3、将夹具1装入弹簧锁紧部件2中;
[0054] 4、在弹簧锁紧部件2上安装锁紧弹簧及液压活塞;
[0055] 5、将弹簧锁紧部件2装入主轴3;
[0056] 6、在主轴3的外圆上安装直驱转子7;
[0057] 7、在外壳8的内孔中安装直驱定子6;
[0058] 8、将主轴3通过轴承5装入外壳8;
[0059] 9、在外壳8的开口端安装前密封盖4;
[0060] 10、将液压回转接头9套在到主轴3的后端,并将液压回转接头9固定到外壳8上; [0061] 11、在液压回转接头9上安装编码器11;
[0062] 12、在外壳8上安装液压管路接头12,并将液压管路接头12与液压回转接头9进行 密封;
[0063] 13、在外壳8的后端安装后密封盖10。
[0064] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式 的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改 进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1. 一种高精度重载直驱分度头主轴,包括主轴(3)、外壳(8),所述的主轴(3)通过轴承 ⑸安装在外壳⑻的内孔中;其特征在于:所述的轴承⑸支承在外壳⑻内孔的前端;在所 述的外壳⑻的后端设置直驱定子⑹,所述的直驱定子⑹通过其外圆与外壳⑻的内壁固 定连接,在所述的主轴(3)上设置直驱转子(7),所述的直驱转子⑺通过内孔与主轴⑶的 外圆固定连接;所述的直驱定子(6)的内孔与直驱转子(7)的外圆滑动配合。
2. 按照权利要求1所述的高精度重载直驱分度头主轴,其特征在于:所述的主轴(3)的 前端设置夹具a),所述的夹具⑴通过弹簧锁紧部件⑵安装在主轴⑶的内孔中。
3. 按照权利要求1所述的高精度重载直驱分度头主轴,其特征在于:所述的弹簧锁紧部 件(2)的设有弹簧锁紧孔,在所述的弹簧锁紧孔内设置锁紧弹簧;所述的锁紧弹簧一端顶在 弹簧锁紧孔的内端面,另一端顶在安装在夹具拉杆端的液压活塞上;所述的主轴05)的内孔 与液压活塞构成主轴液压油腔。
4. 按照权利要求3所述的高精度重载直驱分度头主轴,其特征在于:所述的主轴(3)的 后端部设有液压回转接头(9),所述的液压回转接头(9)的油路与所述的主轴液压油腔连 通。
5. 按照权利要求4所述的高精度重载直驱分度头主轴,其特征在于:所述的外壳(8)的 后端部设置液压管路接头(12),所述的液压管路接头(12)的油路与所述的液压回转接头 ⑼的油路连通。
6. 按照权利要求4所述的高精度重载直驱分度头主轴,其特征在于:所述的液压回转接 头⑼上设置编码器(11)。
7. 按照权利要求6所述的高精度重载直驱分度头主轴,其特征在于:所述的外壳(8)的 后端面设置后密封盖(1〇),所述的液压回转接头(9)和编码器(11)均设置在后密封盖(10) 的内腔中。
8. 按照权利要求1所述的高精度重载直驱分度头主轴,其特征在于:所述的外壳(8)的 开口端设置前密封盖⑷。
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