CN203635941U - 数控刨台式铣镗加工中心的主轴结构 - Google Patents

Abstract

数控刨台式铣镗加工中心的主轴结构，其特征在于在铣、镗轴上开有豁口、长键槽，联接键的两侧与镗轴上的长键槽小间隙配合，间隙0-0.01mm，传递扭矩，一起旋转，并且铣轴内的镗轴可沿轴向自由滑动；铣轴的前端镶有铜套，其内孔与镗轴的外孔精密磨削，与镗轴的配合间隙为0.008mm-0.012mm；铣轴与镗轴2-3mm的间隙，将此间隙填充浇铸树脂层，进一步配合消除间隙；铣轴前、后轴承通过压盖固定在轴承座里，轴承间设有内、外隔套；结构布置和油气润滑方式，保证了主轴有足够的刚性、转速和旋转精度，浇铸树脂的使用保证了主轴和镗轴间的小配合间隙，由于隔离剂的隔离层厚度和浇铸树脂固化时的收缩作用，可得到配合间隙非常小的铣轴和镗轴，提高了配合精度，降低了镗轴伸出后的悬垂误差。

Description

数控刨台式铣镗加工中心的主轴结构

技术领域

本实用新型属于数控机床制造领域，涉及一种数控刨台式铣镗加工中心的主轴结构。

背景技术

数控刨台式铣镗加工中心做为一种通用型万能机床，适用于多个行业。随着机械制造水平不断提高和新兴市场的需求，对于机床的刚性、精度和主轴转速有了更高的要求。

传统的铣镗床主轴轴承多采用脂润滑，铣轴和镗轴的配合完全由机械加工保证，因此主轴转速不高，配合间隙较大，主轴伸出时下垂较大，影响被加工零件的加工质量。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种数控刨台式铣镗加工中心的主轴结构，解决铣轴和镗轴的加工精度只靠机加，配合间隙较大的问题，可满足高转速、高精度、高刚性要求。

本实用新型这种数控刨台式铣镗加工中心的主轴结构，包括镗轴同心地套装在铣轴内，外部由前轴承和后轴承支撑，其特征在于在镗轴后端开有长键槽、铣轴后端开有豁口，铣轴、镗轴的联接键通过螺钉固定在铣轴、镗轴后端的长键槽内，小间隙配合，间隙0-0.01mm，传递扭矩，一起旋转，并且镗轴可在铣轴内沿轴向自由滑动；铣轴的前端镶有铜套，铜套的内孔与镗轴的外表面精密磨削；铣轴内孔由前端至中间部位扩径，并且加工成粗糙表面，形成与镗轴的间隙，在与镗轴配合的状态下，将此间隙填充浇铸树脂，形成浇铸树脂层，进一步配合消除间隙；铣轴前端的前轴承通过压盖固定在前轴承座里，前轴承间设有内隔套和外隔套；铣轴后端的后轴承通过锁紧螺母固定在后轴承套里，后轴承间设有内隔套和外隔套。

本实用新型的这种数控刨台式铣镗加工中心的主轴结构，在铣轴的前端镶有铜套，铣轴内的镗轴可沿轴向自由滑动、镗轴与铣轴通过键连接传递扭矩，一起旋转；以及通过精密角接触球轴承的布置和油气润滑方式，保证了主轴有足够的刚性、转速和旋转精度，浇铸树脂的使用保证了主轴和镗轴间的小配合间隙，由于隔离剂的隔离层厚度和浇铸树脂固化时的收缩作用，可得到配合间隙非常小的铣轴和镗轴，提高了配合精度，降低了镗轴伸出后的悬垂误差。

综上所述，本发明能满足机床对主轴高刚性、高转速、高精度的性能要求。

附图说明

图1是本实用新型的主轴结构示意图；

图2是联接键的联接结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，该数控刨台式铣镗加工中心的主轴结构，镗轴1套装在铣轴8内，其特征在于铣轴8、镗轴1的联接键15通过螺钉16固定在铣轴8、镗轴1后端的长键槽内，联接键15中心凸出部两侧与长键槽小间隙配合，配合间隙0-0.01mm，镗轴1可在铣轴8内沿轴向自由滑动，并通过联接键15联接可以在铣轴8和镗轴1间传递扭矩，一起旋转。镗轴1与铣轴8的结合：机加铣轴8内孔中间部位扩径，并且加工成粗糙表面，粗糙度125，与镗轴1之间预留2-3mm的间隙；镗轴外表面的粗糙度要求高于1.6；装配前预先在镗轴1外表面涂抹隔离剂，将镗轴1装入铣轴8内孔，在装配位置的配合间隙中用浇铸树脂填充预留的间隙：隔离剂与浇铸树脂9互不相溶，防止浇铸树脂9与镗轴1粘连。浇铸树脂9主要成分为环氧树脂与固化剂，按质量比10.5～12混合，在20℃左右，灌入铣轴8，填充过程应该在25分钟内完成，以确保浇铸树脂9为液态，具备良好的流动性，保证与镗轴1和铣轴8充分接触；铣轴8和镗轴1垂直放置，以利于排除空气；浇铸树脂9将在空气作用下逐渐固化，继续保持20～21℃恒温，14～15小时，完全固化，与铣轴8牢固结合在一起，然后除去镗轴1表面的隔离剂。

固化后浇铸树脂层9达到稳定的物理性能：抗压强度可达到125N/mm²，肖氏硬度可达到85(HRC59)，弹性模量4000N/mm²，膨胀系数45×10^-6m/℃，最大工作温度可以达到50℃。以上物理特性接近金属材料的性能，有足够的强度和刚性满足主轴工作的需要。由于隔离剂的隔离层厚度和浇铸树脂9固化时的收缩作用，可得到配合间隙非常小的铣轴8和镗轴1，提高了配合精度。

铣轴8的前端镶有铜套2，铜套2的内孔与镗轴1的外表面精密磨削，铜套2的内孔与镗轴1的外表面的配合间隙为0.008mm-0.012mm，铣轴8后端与镗轴1的配合间隙同样为0.008mm-0.012mm。

前轴承4为一对25°接触角的精密角接触球轴承4，背靠背布置，轴承4之间有等高的内外隔套5和6，在外隔套6上沿周向开有八个润滑孔，每个轴承对应四个润滑孔，混合后的油气从润滑孔喷出给轴承润滑。前轴承4由压盖3通过螺钉固定在前轴承套7内。

后轴承11为一对25°接触角的精密角接触球轴承11，背靠背布置，轴承之间有等高的内外隔套13和12，在外隔套12上沿周向开有八个润滑孔，每个轴承对应四个润滑孔，混合后的油气从润滑孔喷出给轴承润滑。后轴承11由锁紧螺母14通过铣轴8上的螺纹固定在后轴承套10内。

联接键15的形状见图2，其截面为T形，中间突出高度大于铣轴壁的厚度，两侧对称平面有螺钉孔。在镗轴1后端变小径的外壁上开有轴向两条长键槽、径向对称，长键槽宽度与联接键15的中间突出宽度相对应。铣轴8后端最小外径部位有轴向豁口、径向对称，豁口宽度与联接键15的中间突出宽度相对应，豁口长度与镗轴1的长键槽相同，并且铣轴8豁口部位外壁是平面，与联接键15的中间突出外的两侧内平面宽度相对应。

本实施例使用了浇铸树脂9做为铣轴8和镗轴1的主要配合面，可以降低铣轴8内孔的加工难度，减小配合间隙，增加系统刚性；使用了精密角接触球轴承，并采用了油气润滑，提高了主轴转速。综上所述，本实施例提高了主轴组件的综合性能。

Claims (3)

1.一种数控刨台式铣镗加工中心的主轴结构，包括镗轴(1)同心地套装在铣轴(8)内，外部由前轴承(4)和后轴承(11)支撑，其特征在于在镗轴(1)后端开有长键槽、铣轴(8)后端开有豁口，铣轴(8)、镗轴(1)的联接键(15)通过螺钉(16)固定在铣轴(8)、镗轴(1)后端的长键槽内，小间隙配合，间隙0-0.01mm，传递扭矩，一起旋转，并且镗轴(1)可在铣轴(8)内沿轴向自由滑动；铣轴(8)的前端镶有铜套(2)，铣轴(8)内孔由前端至中间部位扩径，并且加工成粗糙表面，形成与镗轴(8)的间隙，在与镗轴(8)配合的状态下，将此间隙填充浇铸树脂，形成浇铸树脂层(9)，进一步配合消除间隙；铣轴(8)前端的前轴承(4)通过压盖(3)固定在前轴承座(7)里，前轴承(4)间设有内隔套(5)和外隔套(6)；铣轴(8)后端的后轴承(11)通过锁紧螺母(14)固定在后轴承套(10)里，后轴承(11)间设有内隔套(13)和外隔套(12)。 

2.根据权利要求1所述的刨台式铣镗加工中心的主轴结构，其特征是：铣轴(8)的前端镶有铜套(2)，铜套(2)的内孔与镗轴(1)的外表面精密磨削，铜套(2)的内孔与镗轴(1)的外表面的配合间隙为0.008mm-0.012mm，铣轴(8)后端与镗轴(1)的配合间隙同样为0.008mm-0.012mm。 

3.根据权利要求1所述的刨台式铣镗加工中心的主轴结构，其特征是：联接键(15）的形状：其截面为T形，中间凸出部的宽度与铣轴(8)、镗轴(1)上的长键槽同宽、高度大于铣轴(8)上的长键槽两侧面高度，并进入镗轴(1)的槽内，T形横端水平，有对称螺孔； 

在镗轴(1)后端变小径的外壁上开有轴向两条长键槽、径向对称，长键槽宽度与联接键(15)的中间突出宽度相对应； 

铣轴(8)后端最小外径部位有对称轴向豁口，豁口宽度与联接键(15)的中间突出宽度相对应，豁口长度与镗轴(1)的长键槽相同，并且铣轴(8)豁口部位外壁是平面，与联接键(15)的中间突出外的两侧内平面宽度相对应。 

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