CN110695379A - 一种鼻端转换头、主轴结构及车床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种鼻端转换头、主轴结构及车床，所述鼻端转换头包括转换头本体，设置于转换头本体两端的主轴连接端和卡盘连接端，还包括贯穿主轴连接端、转换头本体、卡盘连接端的贯穿孔，所述主轴连接端的侧壁与转换头本体端面之间、卡盘连接端的侧壁与主轴本体的端面之间均具有锥度，同时主轴结构的轴芯与主轴连接端之间为锥面定位。本发明中通过改变卡盘连接端尺寸，可连接不同尺寸的卡盘，主轴可以方便快速的更换不同尺寸的卡盘，从而可以使得同一车床能够满足多种加工需求，无需额外设置多个车床，节省了生产成本。另一方面，轴芯和鼻端转换头是锥面定位，安装和拆卸方便，节省了时间，且对机床主轴的刚性影响小。

Description

一种鼻端转换头、主轴结构及车床

技术领域

本发明涉及车床技术领域，具体涉及一种鼻端转换头、主轴结构及车床。

背景技术

车床主轴具有A2-5、A2-6、A2-8等一系列型号，这些系列主轴使用的卡盘也是不同，随着A2后面的数字值的增大，卡盘的尺寸增大，对车床电主轴使用的轴承、电机功率也随之增大而主轴的刚性增加，但其转速而随着数字的增大而降低，不同型号的车床主轴可适应不同的加工。比如A2-5车床主轴鼻端使用的卡盘较小，可以进行小零件车削和光洁度高的要求；而A2后端系数大的使用的卡盘直径尺寸较大，适合重切削，所以对主轴整体刚性要求也较高。因此在进行不同的加工的时候需要使用主轴型号不同的车床，这样的话需要依赖数量较多的不同型号的车床，车床数量多，无形中增加了生产成本，若有些机床的加工工时较少(加工需求不高)，又会造成生产资源的浪费。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种可适应多种尺寸卡盘的鼻端转换头、包含鼻端转换头的主轴结构、以及包含该主轴结构的车床。

本发明采用如下方案实现：

一种鼻端转换头，用于连接车床主轴与卡盘，所述鼻端转换头为回转体，包括转换头本体、设置于转换头本体一端的用于连接主轴的主轴连接端，以及设置于转换头本体另一端的用于连接卡盘的卡盘连接端，还包括贯穿主轴连接端、转换头本体、卡盘连接端的贯穿孔；所述主轴连接端的侧壁与转换头本体端面之间、卡盘连接端的侧壁与主轴本体的端面之间均具有锥度。

进一步的，所述主轴连接端的侧壁与转换头本体端面之间的夹角为100-120°。

进一步的，所述转换头本体设置有多个用于安装螺钉的第一安装孔，所述转换头本体朝向卡盘连接端一侧的端面设置有至少一个用于安装传递扭矩的螺钉的第二安装孔。

进一步的，所述主轴连接端的最大外径小于卡盘连接端最大外径。

进一步的，其特征在于，所述贯穿孔为台阶孔，包括位于转换头本体和主轴连接端一侧的第一台阶孔，以及靠近卡盘连接端一侧的第二台阶孔，且第二台阶孔的尺寸大于第一台阶孔。

进一步的，所述主轴连接端的最大外径大于卡盘连接端的最大外径。

一种主轴结构，包括前述的鼻端转换头，所述主轴结构还包括与鼻端转换头连接的轴芯，套设于轴芯外周侧的多个轴承，套设于轴承外周侧的轴承套，所述鼻端转换头连接于轴芯的端部，在轴芯与鼻端转换头连接的端部设置有一台阶部，台阶部的外周侧连接有一前端盖，所述前端盖将轴承套限位在前端盖与轴承之间。

进一步的，所述轴芯与鼻端转换头连接的一端内壁为与主轴连接端匹配的漏斗口，且漏斗口的锥度与所述主轴连接端的侧壁的锥度对应。

进一步的，所述轴芯的外周侧还套设有一密封件，所述前端盖将密封件限位于轴芯与前端盖之间，且密封件位于轴承与台阶部之间。

进一步的，所述台阶部与第一安装孔对应的位置处设置有与第一安装孔对应的第三安装孔。

进一步的，所述密封件为迷宫式密封件。

一种车床，包括前述的主轴结构。

对比现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明中鼻端转换头具有用于连接主轴的主轴连接端和用于连接卡盘的卡盘连接端，通过改变卡盘连接端的尺寸，可连接不同尺寸的卡盘，主轴可以方便快速的更换不同尺寸的卡盘，从而可以使得同一车床能够满足多种加工需求，无需额外设置多个车床，节省了生产成本。另一方面，轴芯和鼻端转换头是锥面定位，安装和拆卸方便，节省了时间，且对机床主轴的刚性影响小。

附图说明

图1为本发明提供的一种鼻端转换头、主轴结构及车床实施例1的鼻端转换头截面示意图。

图2为实施例1中的主轴结构截面示意图。

图3为本发明的主轴结构轴芯的截面示意图。

图4为实施例2中的鼻端转换头截面示意图。

图5为实施例2中的主轴结构截面示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明，下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细描述。

实施例1

参照图1至图3，本发明提供了一种鼻端转换头，用于连接车床主轴与卡盘，所述鼻端转换头为回转体，包括转换头本体1、设置于转换头本体一端的用于连接主轴的主轴连接端11，以及设置于转换头本体另一端的用于连接卡盘的卡盘连接端12，还包括贯穿主轴连接端、转换头本体、卡盘连接端的贯穿孔13；所述主轴连接端的侧壁与转换头本体端面之间、卡盘连接端的侧壁与主轴本体的端面之间均具有锥度。

所述主轴连接端11的侧壁与转换头本体1端面之间的夹角为100-120°，本实施例中主轴连接端11的侧壁与转换头本体1端面之间的夹角为111°，也即从截面图看，主轴连接端侧壁的两个斜边之间的夹角为42°。所述转换头本体1设置有多个用于安装螺钉的第一安装孔14。所述转换头本体1朝向卡盘连接端12一侧的端面设置有至少一个用于安装传递扭矩的螺钉的第二安装孔15，在具体实施时可以额外设置定位键，定位键通过安装在第二安装孔处的螺钉锁紧，从而可以和卡盘连接，传递扭矩。

所述贯穿孔13为台阶孔，包括位于转换头本体和主轴连接端一侧的第一台阶孔131，以及靠近卡盘连接端一侧的第二台阶孔132，且第二台阶孔的尺寸大于第一台阶孔。所述主轴连接端11的最大外径小于卡盘连接端12最大外径。本实施例中，卡盘连接端的尺寸较大，刚性较好，卡盘连接端锥度为1:4(当连接在车床主轴上时，将主轴转换为A2-8)，因此可用于连接尺寸较大的卡盘，这时主轴是使用速度低和大扭矩切削状态，可以提高机床的切削率实现机床高效性。在具体实施时，卡盘连接端的尺寸可以根据具体的需求设置。

本发明还提供了一种主轴结构，包括前述的鼻端转换头，所述主轴结构还包括与鼻端转换头连接的轴芯2，套设于轴芯外周侧的多个轴承3，套设于轴承外周侧的轴承套4，所述鼻端转换头连接于轴芯的端部，在轴芯与鼻端转换头连接的端部设置有一台阶部21，台阶部的外周侧连接有一前端盖5，所述前端盖将轴承套限位在前端盖与轴承之间。本实施例中设置了两个轴套，分别为滚珠轴承和滚子轴承，其中滚子轴承设置在靠近台阶部的一侧。

所述轴芯2与鼻端转换头连接的一端内壁为与主轴连接端匹配的漏斗口，且漏斗口的锥度与所述主轴连接端的侧壁的锥度对应。轴芯和鼻端转换头之间的锥度配合连接，具有自动定心和拆卸方便的优点，这样只要加工时严格控制所有轴芯和鼻端转换头的接触面积(90％接触面积)即可以准确控制安装的精度，可以实现主轴的最后的安装精度，而且对于主轴整体的刚性影响小，还能实现车床的主轴加工满足各种零件的需求，而功率可以得到满足各种加工的需要。

所述轴芯2的外周侧还套设有一密封件6，所述前端盖5将密封件限位于轴芯与前端盖之间，且密封件位于轴承与台阶部之间。本实施例中，所述密封件6为迷宫式密封件。

所述台阶部21与第一安装孔14对应的位置处设置有与第一安装孔对应的第三安装孔22。鼻端转换头和轴芯之间通过M10*45螺钉螺钉锁紧连接。

本发明还提供了一种车床，包括前述的主轴结构。

实施例2

参照图3至图5，本实施例中，所述主轴连接端11的最大外径大于卡盘连接端12的最大外径。同时本实施例中的贯穿孔13不具有阶梯结构。因卡盘连接端(锥度亦可采用1：4)的最大外径小于主轴连接端的最大外径，可连接尺寸较小的卡盘，同样转速下线速度增大，适合切削光洁度较高的零件。这样可以方便的来更换弊端转化头来实现机床主轴的各种零件的尺寸和光洁度的要求。在具体实施时，卡盘连接端的尺寸可以根据具体的需求设置。

除此之外，其余的所有结构特征，包括主轴结构和车床均与实施例1相同，在此不再做累赘叙述。

本发明的两个实施例中提供了鼻端转换头、主轴结构和车床，主轴连接端具有用于连接主轴的主轴连接端和用于连接卡盘的卡盘连接端，通过改变卡盘连接端尺寸，可连接不同尺寸的卡盘，主轴可以方便快速的更换不同尺寸的卡盘，从而可以使得同一车床能够满足多种加工需求，无需额外设置多个车床，节省了生产成本。另一方面，轴芯和鼻端转换头是锥面定位，安装和拆卸方便，节省了时间，且对机床主轴的刚性影响小。

在本发明的描述中，需要理解的是，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。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化，是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种鼻端转换头，用于连接车床主轴与卡盘，其特征在于，所述鼻端转换头为回转体，所述弊端转换头包括转换头本体(1)、设置于所述转换头本体(1)一端的用于连接车床主轴的主轴连接端(11)，以及设置于所述转换头本体(1)另一端的用于连接卡盘的卡盘连接端(12)，所述弊端转换头还包括贯穿所述主轴连接端(11)、所述转换头本体(1)、所述卡盘连接端(12)的贯穿孔(13)；所述主轴连接端(11)的侧壁与所述转换头本体(1)的端面之间、所述卡盘连接端(12)的侧壁与所述主轴本体的端面之间均具有锥度。

2.根据权利要求1所述的鼻端转换头，其特征在于，所述主轴连接端(11)的侧壁与所述转换头本体(1)端面之间的夹角为100-120°。

3.根据权利要求2所述的鼻端转换头，其特征在于，所述转换头本体(1)设置有多个用于安装螺钉的第一安装孔(14)，所述转换头本体(1)朝向所述卡盘连接端(12)一侧的端面设置有至少一个用于安装传递扭矩的螺钉的第二安装孔(15)。

4.根据权利要求3所述的鼻端转换头，其特征在于，所述主轴连接端(11)的最大外径小于所述卡盘连接端(12)最大外径。

5.根据权利要求4所述的鼻端转换头，其特征在于，所述贯穿孔(13)为台阶孔，包括位于所述转换头本体(1)和所述主轴连接端(11)一侧的第一台阶孔(131)，以及靠近所述卡盘连接端(12)一侧的第二台阶孔(132)，且所述第二台阶孔(132)的尺寸大于所述第一台阶孔(131)。

6.根据权利要求3所述的鼻端转换头，其特征在于，所述主轴连接端(11)的最大外径大于所述卡盘连接端(12)的最大外径。

7.一种主轴结构，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的鼻端转换头，所述主轴结构还包括与所述鼻端转换头连接的轴芯(2)，套设于所述轴芯(2)外周侧的多个轴承(3)，套设于所述轴承(3)外周侧的轴承套(4)，所述鼻端转换头连接于所述轴芯(2)的端部，在轴芯(2)与所述鼻端转换头连接的端部设置有一台阶部(21)，台阶部(21)的外周侧连接有一前端盖(5)，所述前端盖(5)将所述轴承套(4)限位在所述前端盖(5)与所述轴承(3)之间。

8.根据权利要求7所述的主轴结构，其特征在于，所述轴芯(2)与所述鼻端转换头连接的一端内壁为与所述车床主轴连接端匹配的漏斗口，且所述漏斗口的锥度与所述主轴连接端(11)的侧壁的锥度对应。

9.根据权利要求8所述的主轴结构，其特征在于，所述轴芯(2)的外周侧还套设有一密封件(6)，所述前端盖(5)将所述密封件(6)限位于所述轴芯(2)与所述前端盖(5)之间，且所述密封件(6)位于所述轴承(3)与台阶部(21)之间。

10.根据权利要求9所述的主轴结构，其特征在于，所述转换头本体(1)设置有多个用于安装螺钉的第一安装孔(14)，所述台阶部(21)与所述第一安装孔(14)对应的位置处设置有与所述第一安装孔(14)对应的第三安装孔(22)。

11.根据权利要求9所述的主轴结构，其特征在于，所述密封件(6)为迷宫式密封件。

12.一种车床，其特征在于，包括权利要求7至11任意一项所述的主轴结构。

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