CN110666193B - 一种机床主轴机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机床主轴机构，包括固定部分、与固定部分枢接的旋转部分、驱动旋转部分的动力部分，机床的机座设有圆孔，固定部分与圆孔的顶部固定连接，固定部分向下伸入圆孔，固定部分的周向侧壁上螺接有若干定位螺栓，每一定位螺栓上螺接有定位螺母，定位螺栓头抵压在圆孔的侧壁上，定位螺母紧固定位螺栓。实际安装主轴机构时，在固定部分与圆孔顶部固定连接后，转动定位螺栓，定位螺栓旋出固定部分的外侧壁，抵压在圆孔的侧壁上，之后，旋转定位螺母，以固定所述定位螺栓的位置。定位螺栓能够对主轴机构进行有效定位，尽量减小主轴机构旋转时的偏摆幅度。

Description

一种机床主轴机构

技术领域

本发明涉及机加工设备，具体涉及机床。

背景技术

对产品进行切削加工的机床，产品被夹持在主轴上，主轴旋转，带动产品旋转，刀具对产品进行切削。如果主轴的旋转中心线存在较大的偏摆，导致产品不能以其中心轴线旋转，那么，势必影响刀具对产品的加工质量。其中，主轴的旋转中心线存在较大的偏摆，可以表述成：主轴旋转时的旋转中心线与水平面并不是垂直的，只是接近垂直，导致主轴旋转时发生偏摆。

发明内容

本发明所解决的技术问题：如何减小主轴旋转的偏摆幅度。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种机床主轴机构，包括固定部分、与固定部分枢接的旋转部分、驱动旋转部分的动力部分，机床的机座设有圆孔，固定部分与圆孔的顶部固定连接，固定部分向下伸入圆孔，固定部分的周向侧壁上螺接有若干定位螺栓，每一定位螺栓上螺接有定位螺母，定位螺栓头抵压在圆孔的侧壁上，定位螺母紧固定位螺栓。

实际安装主轴机构时，在主轴机构装配完成，即固定部分与旋转部分装配完成后，固定部分与圆孔的顶部固定连接，之后，转动定位螺栓，定位螺栓旋出固定部分的外侧壁，定位螺栓头抵压在圆孔的侧壁上，之后，旋转定位螺母，定位螺母抵压在固定部分的外侧壁上，以固定所述定位螺栓的位置。

作为一种选择，定位螺栓的数量至少为三个，若干定位螺栓沿固定部分的周向侧壁均匀分布。其中，固定部分的外侧壁即固定部分的周向侧壁，固定部分的外侧壁呈圆形。

所述固定部分和所述旋转部分构成主轴机构的主轴。

本发明所述主轴机构与机座的接触共有两处，第一处是固定部分与圆孔顶部的连接，第二处是固定部分上定位螺栓与圆孔侧壁的接触。其中，第一处接触位于固定部分的上半部分，第二处接触位于固定部分的下半部分。

本发明所述主轴机构的技术效果在于：第一，定位螺栓能够对固定部分进行有效定位，进而，旋转部分得到定位，能够避免旋转部分在旋转时发生偏摆，或者，尽量减小旋转部分旋转时的偏摆幅度；第二，本发明是在固定部分与机座固定连接后，再调整定位螺栓，使其与圆孔侧壁相抵，相比于现有技术中固定部分与机座上下两处固定连接，本发明能够避免固定部分内应力的产生，避免固定部分在与机座固定时即发生歪曲变形；第三，本发明采用螺栓螺母对固定部分进行定位，耗材少，且螺栓螺母的调试和拆卸均比较方便。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为机床主轴机构的示意图；

图2为图1的爆炸图；

图3为图2中从下方观察夹具部分201所得的示意图。

图中符号说明：

10、固定部分；11、盘形件；12、第一油道；13、筒状件；14、环形连接部；

20、旋转部分；21、下凸轴；22、下凸边缘；23、转轴；230、盘形连接部分；24、轴承；25、从动轮；26、堵头；27、油液密封件；270、第二油道；28、夹具；

201、夹具部分；202、转轴部分；

40、定位螺栓；41、定位螺母。

具体实施方式

结合图1、图2，机床主轴机构，包括固定部分10、与固定部分枢接的旋转部分20、驱动旋转部分的动力部分，机床的机座设有圆孔，圆孔为通孔，固定部分与圆孔的顶部固定连接，固定部分向下伸入圆孔。固定部分10的周向侧壁上螺接有若干定位螺栓40，每一定位螺栓上螺接有定位螺母41，定位螺栓的头部抵压在圆孔的侧壁上，定位螺母紧固定位螺栓。

实际安装主轴机构时，在主轴机构装配完成，即固定部分10与旋转部分20装配完成后，固定部分与圆孔的顶部通过螺纹紧固件固定连接，之后，转动定位螺栓40，定位螺栓沿固定部分的径向并向外旋出，定位螺栓的头部抵压在圆孔的侧壁上，之后，旋转定位螺母，定位螺母抵压在固定部分的外侧壁上，以固定所述定位螺栓的位置。作为一种选择，定位螺栓的数量至少为三个，若干定位螺栓沿固定部分的周向侧壁均匀分布，每一个定位螺栓的头部均与圆孔的侧壁相抵。

旋转部分20包括固定连接的夹具部分201和转轴部分202。夹具部分的底部中央设有下凸轴21，夹具部分的底部边缘设有环形的下凸边缘22；转轴部分设有中空腔，中空腔中填充有油液；固定部分10的顶部设有中部镂空的盘形件11，盘形件上表面设有第一油道12；所述下凸轴21插入转轴部分的中空腔，夹具部分的底部与转轴部分的顶部连接，下凸边缘22的内侧壁与盘形件11的外侧壁配合，盘形件上表面与夹具部分的底部具有上下间隙。

装配旋转部分20时，夹具部分201与转轴部分202连接，连接时，所述下凸轴21插设在转轴部分的中空腔内，中空腔内的油液经中空腔的顶端外溢，向周围扩散，油液进入第一油道12，如此，油液不会溢出旋转部分。油液的作用在于：第一，夹具部分承载产品，所受压力较大，该压力传递至夹具部分的底部，以及下凸轴21，夹具部分的底部由转轴部分的顶部支撑，而下凸轴由中空腔中的油液支撑，其中，相比于零件与零件之间的硬碰硬支撑，油液支撑能够减少零件与零件之间的硬磨损；第二，溢入第一油道的油液，即夹具部分底面与盘形件顶面之间的油液，能够对夹具部分与盘形件之间的相对旋转进行润滑；第三，中空腔中的油液，除了具有支撑作用外，还能够允许下凸轴21在一定幅度范围内左右、上下浮动，这种浮动是微量的，但对于夹具部分与转轴部分固定时产生的装配误差具有重要意义，浮动能够吸收这种装配误差。

所述下凸边缘22与盘形件11外围的配合，能够对夹具部分底部与盘形件之间的油液进行密封。

所述转轴部分202包括转轴23、轴承24、从动轮25和堵头26；轴承安装在转轴上，转轴通过轴承枢接在固定部分10中；从动轮安装在转轴上，动力部分通过从动轮向转轴提供旋转动力；所述中空腔设置在转轴的中心处，即转轴为空心轴，堵头安装在转轴的底端，对中空腔的底端进行密封，转轴的顶端设有盘形连接部分230，夹具部分201的底部与所述盘形连接部分固定连接。所述盘形连接部分230配合在盘形件11中心处的镂空部分中。

作为一种改进，所述堵头26设有油液通道，在主轴机构本身装配完成，并且已安装在机座上的情况下，高压油经油液通道进入转轴的中空腔，中空腔中充满油液，并经中空腔的顶端即转轴的顶端外溢，进入第一油道即盘形件和夹具部分底面之间，由于所述下凸边缘22的密封而不再外溢。如此，中空腔内的油液对下凸轴21及夹具部分201具有支撑作用，而且，盘形件和夹具部分底面之间的油液也对夹具部分具有支撑作用，夹具部分的底部全面受力且受力均匀；其中，盘形件和夹具部分底面之间的油液对盘形件和夹具部分底面之间的相对旋转具有润滑作用。

夹具部分201包括油液密封件27和夹具28，所述下凸轴21设置在夹具底部的中央处，油液密封件的中部镂空，所述下凸边缘22设置在油液密封件的边缘，油液密封件的顶部与夹具的底部固定连接，所述下凸轴向下穿过油液密封件。其中，夹具为现有技术中常用的三爪卡盘。

如图3，油液密封件27的底面设有第二油道270，第二油道与第一油道12上下对应设置。油液密封件底面与盘形件11之间的上下间隙，以及第一油道和第二油道的设置，使油液密封件底面与盘形件11之间能够容纳更多的油液，为盘形件对夹具部分201的支撑，以及盘形件与夹具部分之间的润滑具有良好作用。

如图2，所述固定部分10包括筒状件13和所述盘形件11，盘形件固定在筒状件的顶端，筒状件的周向侧壁上设有环形连接部14，环形连接部与圆孔的顶端面连接；定位螺栓40螺接在筒状件的周向侧壁上。环形连接部设有若干连接孔位，若干连接孔位沿环形连接部的周向均匀分布，连接孔位中配合有螺栓，将环形连接部固定在圆孔的顶端面上。所述环形连接部接近筒状件13的顶部，而所述定位螺栓40接近筒状件的底部，如此设计，能够使筒状件得到稳定的定位。

从动轮25位于圆孔的下方，从动轮通过同步带与电机连接，电机安装在机座上。在电机的驱动下，旋转部分20旋转，其上的产品同步旋转。

机座上设有切削系统，所述切削系统为现有技术中常用的XYZ三维运动系统，切削刀具安装在该三维运动系统上，具体安装在XYZ三维运动系统中的Z轴向升降装置上。在XYZ三维运动系统的驱动下，切削刀具能够做水平纵向、水平横向、竖直向的位移，对主轴机构上的产品进行切削。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种机床主轴机构，包括固定部分(10)、与固定部分枢接的旋转部分(20)、驱动旋转部分的动力部分，机床的机座设有圆孔，固定部分与圆孔的顶部固定连接，固定部分向下伸入圆孔，其特征在于：固定部分的周向侧壁上螺接有若干定位螺栓(40)，每一定位螺栓上螺接有定位螺母(41)，定位螺栓头抵压在圆孔的侧壁上，定位螺母紧固定位螺栓；

旋转部分(20)包括固定连接的夹具部分(201)和转轴部分(202)；

夹具部分的底部中央设有下凸轴(21)，夹具部分的底部边缘设有环形的下凸边缘(22)；

转轴部分设有中空腔，中空腔中填充有油液；

固定部分(10)的顶部设有中部镂空的盘形件(11)，盘形件上表面设有第一油道(12)；

所述下凸轴(21)插入转轴部分的中空腔，夹具部分的底部与转轴部分的顶部连接，下凸边缘(22)的内侧壁与盘形件(11)的外侧壁配合，盘形件上表面与夹具部分的底部具有上下间隙。

2.如权利要求1所述的一种机床主轴机构，其特征在于：所述转轴部分(202)包括转轴(23)、轴承(24)、从动轮(25)和堵头(26)；轴承安装在转轴上，转轴通过轴承枢接在固定部分(10)中；从动轮安装在转轴上，动力部分通过从动轮向转轴提供旋转动力；所述中空腔设置在转轴的中心处，堵头安装在转轴的底端，对中空腔的底端进行密封，转轴的顶端设有盘形连接部分(230)，夹具部分(201)的底部与所述盘形连接部分固定连接。

3.如权利要求1所述的一种机床主轴机构，其特征在于：夹具部分(201)包括油液密封件(27)和夹具(28)，所述下凸轴(21)设置在夹具底部的中央处，油液密封件的中部镂空，所述下凸边缘(22)设置在油液密封件的边缘，油液密封件的顶部与夹具的底部固定连接，所述下凸轴向下穿过油液密封件。

4.如权利要求3所述的一种机床主轴机构，其特征在于：油液密封件(27)的底面设有第二油道(270)，第二油道与第一油道(12)上下对应设置。

5.如权利要求1所述的一种机床主轴机构，其特征在于：所述固定部分(10)包括筒状件(13)和所述盘形件(11)，盘形件固定在筒状件的顶端，筒状件的周向侧壁上设有环形连接部(14)，环形连接部与圆孔的顶端面连接；定位螺栓(40)螺接在筒状件的周向侧壁上。

6.如权利要求2所述的一种机床主轴机构，其特征在于：从动轮(25)位于圆孔的下方，从动轮通过同步带与电机连接，电机安装在机座上。

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