CN108672725A - 铣床主轴 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种铣床主轴，包括轴套，分别套设于所述轴套内部前后两端的第一轴承和第二轴承，套设于所述第一轴承和第二轴承内的轴芯；以及分别设置于所述轴套的前后两端的第一迷宫端盖和第二迷宫端盖；所述轴芯上位于所述第一迷宫端盖前侧处设置有对所述第一迷宫端盖进行限位的第一台阶面，所述轴芯上位于所述第二迷宫端盖后侧处设置有用于对所述第二迷宫端盖进行限位的第一螺母，所述第一轴承和第二轴承的内壁为前端大后端小的锥形，所述轴芯上设置有与所述第一轴承和第二轴承的锥形内壁配合的锥形面。本发明轴套和轴芯之间设置有内壁为前端大后端小的锥形的轴承，并且轴芯上也设置有与轴承的锥形内壁配合的锥形面，便于装配定位和提高装配精度。

Description

铣床主轴

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，尤其涉及一种铣床主轴。

背景技术

数控铣床是指可以用主轴对工件进行铣削加工的机床，其主要构成部件通常包括机座、工作台、主轴、主轴驱动电机、进给驱动电机以及用于固定工件的夹具；作业时，主轴旋转的运动为主运动，工件和主轴之间的相对运动为进给运动，主轴前端安装有刀盘，通过主轴转动，带动刀盘对工件进行加工。现有铣床的主轴不仅结构复杂，不便于装配，而且装配精度不高，制造成本较高，另外切削能力差。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本发明目的在于提供一种铣床主轴，旨在解决现有技术中铣床主轴结构复杂，不易装配，装配精度差的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种铣床主轴，包括轴套，分别套设于所述轴套内部前后两端的第一轴承和第二轴承，套设于所述第一轴承和第二轴承内的轴芯；以及分别设置于所述轴套的前后两端、用于封闭所述轴套的第一迷宫端盖和第二迷宫端盖；所述轴芯上位于所述第一迷宫端盖前侧处设置有对所述第一迷宫端盖进行限位的第一台阶面，所述轴芯上位于所述第二迷宫端盖后侧处设置有用于对所述第二迷宫端盖进行限位的第一螺母，所述第一轴承和第二轴承的内壁为前端大后端小的锥形，所述轴芯上设置有与所述第一轴承和第二轴承的锥形内壁配合的锥形面。

进一步的，所述轴芯上位于所述第一螺母后侧设置有同步带轮。

进一步的，所述同步带轮与所述轴芯之间设置有第一定位键。

进一步的，所述同步带轮后侧处设置有用于固定所述同步带轮的第二螺母。

进一步的，所述轴芯上位于所述第一迷宫端盖前侧处设置有前壳。

进一步的，所述第一迷宫端盖与所述第一台阶面之间设置有第一间隙调整圈，所述第二迷宫端盖与所述第一螺母之间设置有第二间隙调整圈。

进一步的，所述第一轴承后侧设置有第三轴承。

进一步的，所述第三轴承后侧设置有用于固定所述第三轴承的第三螺母。

进一步的，所述第二轴承的前侧设置有用于固定所述第二轴承的调整圈。

进一步的，所述轴芯前端设置有用于将所述轴芯与铣床的主轴刀盘定位的第二定位键。

本发明的铣床主轴的轴套和轴芯之间设置有内壁为前端大后端小的锥形的轴承，并且轴芯上也设置有与轴承的锥形内壁配合的锥形面，便于装配定位和提高装配精度，并且结构简单，制造成本低，可提高装配速度和精度，同时提高切削能力；轴套的前后两端都设置有迷宫端盖，可起到密封防尘作用，还可将迷宫端盖与间隙调整圈配合使用，起到更好的密封防尘效果；第一轴承和第二轴承分别套设于轴套内的前后两端，可使轴套两侧受力平均，延长设备使用寿命；同步带轮和轴芯之间设置有第一定位键，可快速的将同步带轮定位装配到轴芯上；轴芯前端设置有用于将轴芯与主轴刀盘定位的第二定位键，可快速的将刀盘安装到轴芯上。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本发明铣床主轴实施例的截面结构示意图。

图2为图1中第一轴承的截面结构示意图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “前”、“后”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系， 仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1，图1为本发明铣床主轴实施例的结构示意图，铣床主轴包括轴芯1、轴套2、第一轴承3以及第二轴承4，轴套2通过第一轴承3和第二轴承4套设在轴芯1上，第一轴承3和第二轴承4分别套设在轴套2内部的前后两端，使轴套3受到的力可均匀分布在其两端，避免单侧受力使轴套3发生变形。

如图1所示，第一轴承3和第二轴承4的内壁均为前端大后端小的锥形，轴芯1上也设置有与第一轴承3和第二轴承4的锥形内壁配合的锥形面。下面以第一轴承3为例进行说明。图2为图1中第一轴承3的截面结构示意图，如图2所示，第一轴承3的内壁有一倾斜的角度α。理所当然的，轴芯1上在安装第一轴承3的位置也相应的倾斜角度α，以适配的安装第一轴承3。第一轴承3内壁设置倾斜角度α，可便于安装定位，也可以避免第一轴承3移位，提高安装精度。第二轴承4的内壁也与第一轴承3类似，在内壁设置有倾斜角度，在此不再赘述。

优选的方案中，倾斜角度α的倾斜角度为0°~15°，倾斜角度太大会影响轴芯1的强度，倾斜角度在0°~15°范围内，既可以达到便于安装定位和提高安装精度的效果，对轴芯1强度的影响也不大。

轴套2的前端设置有第一迷宫端盖5，后端设置有第二迷宫端盖6，第一迷宫端盖5和第二迷宫端盖6可将轴套2定位在轴芯1上，同时还可起到密封防尘作用，将轴套2和轴芯1之间的空间密封起来。由于第一迷宫端盖5和第二迷宫端盖6要对轴套2进行定位，所以理所当然的轴套2的前后两端分别顶在第一迷宫端盖5和第二迷宫端盖6上。

为了提高第一迷宫端盖5和第二迷宫端盖6的密封效果，可将其与间隙调整圈配合使用，间隙调整圈即密封圈，为弹性材料，例如塑料。轴芯1上位于第一迷宫端盖5前侧处设置有对第一迷宫端盖5进行限位的第一台阶面101，第一迷宫端盖5和第一台阶面101之间设置有第一间隙调整圈7。轴芯1上位于第二迷宫端盖6后侧处设置有用于对第二迷宫端盖6进行限位的第一螺母8，第二迷宫端盖6与第一螺母8之间设置有第二间隙调整圈9。

第一轴承3的后侧设置有第三轴承10，以增加轴套2和轴芯1之间的支撑件，使轴套2和轴芯1之间的受力面增加，避免其局部受力发生变形甚至损坏。第三轴承10的前端靠在第一轴承3的后端上。优选的，第三轴承10为球轴承，第一轴承3和第二轴承4为滚子轴承。滚子轴承为线接触，可以承受大负荷，球轴承虽然是点接触，承受的负荷没有滚子轴承大，但滚子轴承摩擦小，转速快，所以滚子轴承和球轴承的合理配合，时铣床主轴既可以承受很大的负荷，又可以有较高的转速。另外，由于第一轴承3和第二轴承4的内壁是倾斜的，对于其能承受的负荷要求比较高，所以选择滚子轴承为较佳的选择。

第三轴承10后侧设置有用于固定第三轴承10的第三螺母11，第三螺母11通过螺纹与轴芯1连接，轴芯1上设置有外螺纹，第三螺母11内壁设置有适配的内螺纹，将第三螺母11的内螺纹旋入轴芯1上的外螺纹，即可将第三轴承10固定在轴芯1上。

另外，轴套2内壁也设置有卡在第三轴承10上的台阶面，这样可以分担轴套2对第一迷宫端盖5的压力，将压力分担一部分到轴套2上与第三轴承10配合的台阶面处，同时还可以通过台阶面对轴套2进一步定位。

第二轴承4的前侧设置有调整圈12，通过在轴芯1上设置相应的台阶面对调整圈12进行限位固定，由于调整圈12厚度很小，大概只有第二轴承4厚度的1/3，所以只通过轴芯1上的台阶面即可将其固定好。第二轴承4的前侧顶靠在调整圈12上，由于调整圈12厚度很小，所以还需要在轴套2上设置台阶面来辅助定位和固定第二轴承4，如图1所示，第二轴承4前侧的外圈靠在轴套2的台阶面上，第二轴承4前侧的内圈靠在调整圈12后侧，这样就完成了第二轴承4的前端定位和固定。

轴芯1上位于第一螺母8后侧设置有同步带轮13，同步带轮13与轴芯1固定连接并与轴芯1同轴转动，通过驱动装置带动同步带轮13旋转，进而带动轴芯1旋转，以便于加工工件。

将同步带轮13安装到轴芯1上时，通过第一定位键14对同步带轮13进行定位，第一定位键14设置于同步带轮13与轴芯1之间。具体的，轴芯1上设置有安装第一定位键14的键孔，键孔的深度小于第一定位键14的厚度，将第一定位键14放入键孔后，第一定位键14会高于轴芯1外表面，也就是说第一定位键14在轴芯1上凸出来，同步带轮13内壁设置有沿轴向的贯通的键槽，将同步带轮13的键槽卡入第一定位键14 凸出轴芯1的部分中，即可将同步带轮13安装到轴芯上。第一定位键14的设置可保证同步带轮13和轴芯1同步转动。

同步带轮13后侧处设置有用于固定同步带轮13的第二螺母15，将第二螺母15从后侧旋在轴芯1上后，顶住同步带轮13后侧，即可将同步带轮13固定。同步带轮13的前侧顶在第一螺母8上。

轴芯1上位于第一迷宫端盖5前侧处设置有前壳16，前壳16可对轴芯1前端进行封闭保护，也可起到密封防尘作用。前壳16套设在轴芯1上，并设置有沿轴向的第一螺钉孔161，第一迷宫端盖5上与第一螺钉孔161相应位置也设置有沿轴向的第二螺钉孔51，将螺钉（未示出）旋进第一螺钉孔161和第二螺钉孔51后，即可将前壳16固定在第一迷宫端盖5上。

为了便于将铣床的主轴刀盘安装到轴芯1上，轴芯1前端设置有用于将轴芯1与刀盘定位的第二定位键17。第二定位键17为块状，通过螺钉固定在轴芯1前端，安装刀盘时，将刀盘卡在第二定位键17上，实现刀盘与轴芯1的定位，然后锁螺丝将刀盘固定在轴芯1上即可。

现有技术中铣床主轴需要更换刀盘，所以在主轴前端轴芯位置设置有锥度孔，用于安装更换刀盘，而本发明无需更换刀盘，所以不需要在主轴前端轴芯位置设置锥度孔，可提高主轴的强度，提高主轴的切削能力。

本发明的铣床主轴的轴套和轴芯之间设置有内壁为前端大后端小的锥形的轴承，并且轴芯上也设置有与轴承的锥形内壁配合的锥形面，便于装配定位和提高装配精度，并且结构简单，制造成本低，可提高装配速度和精度，还能提高切削能力；轴套的前后两端都设置有迷宫端盖，可起到密封防尘作用，还可在迷宫端盖与间隙调整圈配合使用，起到更好的密封防尘效果；第一轴承和第二轴承分别套设于轴套内的前后两端，可使轴套两侧受力平均，延长设备使用寿命；同步带轮和轴芯之间设置有第一定位键，可快速的将同步带轮定位装配到轴芯上；轴芯前端设置有用于将轴芯与主轴刀盘定位的第二定位键，可快速的将刀盘安装到轴芯上。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种铣床主轴，其特征在于，包括轴套，分别套设于所述轴套内部前后两端的第一轴承和第二轴承，套设于所述第一轴承和第二轴承内的轴芯；以及分别设置于所述轴套的前后两端、用于封闭所述轴套的第一迷宫端盖和第二迷宫端盖；所述轴芯上位于所述第一迷宫端盖前侧处设置有对所述第一迷宫端盖进行限位的第一台阶面，所述轴芯上位于所述第二迷宫端盖后侧处设置有用于对所述第二迷宫端盖进行限位的第一螺母，所述第一轴承和第二轴承的内壁为前端大后端小的锥形，所述轴芯上设置有与所述第一轴承和第二轴承的锥形内壁配合的锥形面。

2.根据权利要求1所述的铣床主轴，其特征在于，所述轴芯上位于所述第一螺母后侧设置有同步带轮。

3.根据权利要求2所述的铣床主轴，其特征在于，所述同步带轮与所述轴芯之间设置有第一定位键。

4.根据权利要求2所述的铣床主轴，其特征在于，所述同步带轮后侧处设置有用于固定所述同步带轮的第二螺母。

5.根据权利要求1所述的铣床主轴，其特征在于，所述轴芯上位于所述第一迷宫端盖前侧处设置有前壳。

6.根据权利要求1所述的铣床主轴，其特征在于，所述第一迷宫端盖与所述第一台阶面之间设置有第一间隙调整圈，所述第二迷宫端盖与所述第一螺母之间设置有第二间隙调整圈。

7.根据权利要求1所述的铣床主轴，其特征在于，所述第一轴承后侧设置有第三轴承。

8.根据权利要求7所述的铣床主轴，其特征在于，所述第三轴承后侧设置有用于固定所述第三轴承的第三螺母。

9.根据权利要求1所述的铣床主轴，其特征在于，所述第二轴承的前侧设置有用于固定所述第二轴承的调整圈。

10.根据权利要求1所述的铣床主轴，其特征在于，所述轴芯前端设置有用于将所述轴芯与铣床的主轴刀盘定位的第二定位键。