CN201543832U - 静压主轴装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所提供的一种静压主轴装置，涉及高速插齿机制造领域，通过将外花键导轨与主轴分离，并且在内花键导轨和静压轴承内设有静压油路，使主轴适合高速加工的需要，使之满足插齿机高速插齿往复运动的频率，并具有足够的刚度和运动精度，整体结构运动平稳、精度高、寿命长，加工能力强。静压油路可以减少主轴与静压轴承之间，外花键导轨与内花键导轨之间的摩擦。外花键导轨与主轴分离的设计可以便于外花键导轨和内花键导轨的更换，不会因外花键导轨的磨损而更换整根主轴，延长了主轴的使用寿命，降低了生产成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及高速插齿机制造领域，特别是一种静压主轴装置。
背景技术
为了提高切削效率，当今插齿设备都向着高速切削方向发展。高速切削加工是近年来迅猛发展的一项以高速度、高精度、大进给为主要特征的高新技术。高速切削可以大幅度提高零件的加工效率、降低加工成本、提高零件的加工表面质量和加工精度，因此在航空航天、模具工业和汽车工业中得到了广泛的应用。作为高速切削的工具，高速切削机床是实现高速切削的必不可少的设备，研究和开发性能优良的高速机床，是实现高速切削的前提条件和关键因素。但是当传统插齿机的插齿速度提高到一定程度时，也会导致一系列的问题出现，主要体现在摩擦加剧和温升过高等方面。摩擦的增加会加速零件的磨损，导致零件寿命的降低，而温升也会导致零件强度的减弱，使其容易发生疲劳破坏。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种静压主轴装置，可以适应插齿机的高速工作，并能延长主轴使用寿命。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种静压主轴装置，主轴安装在静压轴承内，外花键导轨通过轴端螺母安装在主轴上，外花键导轨外安装内花键导轨，内花键导轨内设有静压油路。
所述的静压油路中，进油孔的一端通过毛细管节流器与联油孔连通，联油孔通过上工艺孔与测压孔连通，测压孔通过下工艺孔与油仓连通。
上工艺孔和下工艺孔顶端设有油堵。
静压轴承的宽径比为1-1.4。
静压轴承内设有轴套油腔，轴套油腔与进油口连通。
本实用新型提供的一种静压主轴装置，通过将外花键导轨与主轴分离，并且在内花键导轨和静压轴承内设有静压油路，使主轴适合高速加工的需要，满足插齿机高速插齿往复运动的频率，并具有足够的刚度和运动精度，整体结构运动平稳、精度高、寿命长，加工能力强。静压油路可以减少主轴与静压轴承之间，外花键导轨与内花键导轨之间的摩擦。外花键导轨与主轴分离的设计可以便于外花键导轨和内花键导轨的更换，不用因外花键导轨的磨损而更换整根主轴，延长了主轴的使用寿命，降低了生产成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是采用本实用新型整体结构示意图；
图2是本实用新型中内花键导轨的俯视示意图；
图3是本实用新型中图2的A-A、B-B剖视图；
图4是本实用新型中静压轴承的结构示意图；
图5是本实用新型与蜗轮机构安装配合的示意图。
具体实施方式
如图1中，一种静压主轴装置，主轴1安装在静压轴承2内，外花键导轨3通过轴端螺母9安装在主轴1上，外花键导轨3外安装内花键导轨4，内花键导轨4内设有静压油路。
在本例中，外花键导轨3，通过轴端螺母9和主轴1的轴肩实现了轴向定位，通过键实现与主轴1圆周定位，轴端螺母9不仅可以承受很大的轴向力来保证外花键导轨3固定的可靠，而且还作为主轴1和插齿机传动连杆的主要连接件，为主轴1传递往复运动。这种结构加工较简便，并且不存在部分零件损坏导致整体更换的问题，增加了结构的稳定性和可靠性。
外花键导轨3与内花键导轨4通过啮合配合，以此传递主轴1的圆周运动，并且在外花键导轨3内油膜的润滑下，两者产生直线相对运动，从而保证刀轴往复插削运动的顺利进行。考虑到主轴1的冲程长度，需对外花键导轨3与内花键导轨4的轴向尺寸有所要求。由于油腔46开在内花键导轨4齿面上，并且内花键导轨4固定不动，为了使整个油腔46都具有承载能力，因此在主轴1往复运动过程中必须使内花键导轨4的轴向尺寸始终处于外花键导轨3轴向尺寸的范围内，否则就会因为内花键导轨4的油腔46与空气接触而使油腔46压力为零，失去承载能力，这是必须避免的情况，故外花键导轨3应比内花键导轨4的轴向尺寸长。
如图2、图3中，所述的静压油路中，进油孔41的一端通过毛细管节流器47与联油孔42连通，联油孔42通过上工艺孔44与测压孔43连通，测压孔43通过下工艺孔45与油仓46连通。上工艺孔44和下工艺孔45顶端设有油堵。
压力油先进入进油孔41，然后通过毛细管节流器47进入到联油孔42，再经上工艺孔44、测压孔43和下工艺孔45到达油腔46。在设计时，测压孔43、上工艺孔44和下工艺孔45的采用是为了加工与制造的方便。为防止压力油的外泄，平时三者的端部都被油堵给堵住，其中测压孔43可以接入压力表，这为油路中润滑油压力的测量提供了方便。
如图4中，静压轴承2的宽径比为1.2，静压轴承2的承载能力和油膜刚度随着宽径比的变大而近似成比例地增加，因此设计过程中应选择较大的宽径比。但考虑到主轴1的弹性变形的影响，静压轴承2的宽度不宜过大；并且宽径比增大的同时，静压轴承2的摩擦消耗和泵功率也增加。综合考虑以上因素，应选择合适的宽径比，故本设计中选择1.2是合理的。静压轴承2内设有轴套油腔22，轴套油腔22与进油口21连通。使用时静压轴承2通过螺栓固定在插齿机刀架支承套10上，并且限制主轴1的径向运动，以此保持加工精度。由于静压轴承2是固定的，故油路的结构相对简单。压力油直接通过毛细管节流器47流入进油口21，最后到达轴套油腔22。因为静压轴承径向空间的限制，故进油口21是从静压轴承2端部通过轴承体斜贯入油腔22。
如图5中，本实用新型在使用中内花键导轨4通过导套螺栓6和螺栓孔48与蜗轮8固定连接在一起，其轴向和周向定位通过蜗轮8实现，并且随蜗轮8一起圆周运动。对于蜗轮8的定位方式，本设计采用蜗轮压套5和刀架支承套10来限制其轴向移动，考虑到蜗轮8在轴向需进行双向定位，因此设计一种蜗轮压套的结构，蜗轮压套5对蜗轮8进行轴向定位的同时也限制其径向移动，由此蜗轮8实现了完全定位。蜗轮压套5通过压套螺栓7与刀架支承套10固定在一起，在为蜗轮8定位的同时，蜗轮压套5与刀架支承套10形成的空腔也作为润滑油的收集装置，保证润滑系统回油通畅。
Claims (5)
1.一种静压主轴装置，其特征在于：主轴(1)安装在静压轴承(2)内，外花键导轨(3)通过轴端螺母(9)安装在主轴(1)上，外花键导轨(3)外安装内花键导轨(4)，内花键导轨(4)内设有静压油路。
2.根据权利要求1所述的一种静压主轴装置，其特征在于：所述的静压油路中，进油孔(41)的一端通过毛细管节流器(47)与联油孔(42)连通，联油孔(42)通过上工艺孔(44)与测压孔(43)连通，测压孔(43)通过下工艺孔(45)与油仓(46)连通。
3.根据权利要求2所述的一种静压主轴装置，其特征在于：上工艺孔(44)和下工艺孔(45)顶端设有油堵。
4.根据权利要求1所述的一种静压主轴装置，其特征在于：静压轴承(2)的宽径比为1-1.4。
5.根据权利要求1或4所述的一种静压主轴装置，其特征在于：静压轴承(2)内设有轴套油腔(22)，轴套油腔(22)与进油口(21)连通。
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102069198A (zh) * | 2011-01-12 | 2011-05-25 | 大连机床(数控)股份有限公司 | 具有液体静压导轨及液体静压主轴系统的数控车削中心 |
| CN102069197A (zh) * | 2011-01-12 | 2011-05-25 | 大连机床(数控)股份有限公司 | 具有液体静压主轴系统机构的精密数控车削中心 |
| CN104533928A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-04-22 | 谢博 | 一种用于抛光机上的花键轴机构 |
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2009
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