CN216989889U - 一种用于控制主轴振动的结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于控制主轴振动的结构，包括主轴支撑块，设置于主轴箱内，并与主轴的尾部连接，所述主轴支撑块远离所述主轴的一端设置有与所述主轴同轴的环状安装凹位；弹性件，所述弹性件为环状，并套设于所述安装凹位内；预压环，设置于所述主轴箱内所述主轴支撑块远离所述主轴的一侧，所述预压环朝向所述主轴支撑块的一侧设置有环状的抵压区域，所述抵压区域用于抵压所述弹性件。该用于控制主轴振动的结构装配于大中小型CNC设备上，通过对电主轴设置主轴支撑块、在主轴支撑块上设置弹性件和预压环，预压环对主轴支撑块上的弹性件的抵压，对电主轴振动进行抑制，保证电主轴的加工精度和工件的表面加工质量，提升工件的精度和表面粗糙度。
Description
技术领域
本实用新型涉及机床加工的技术领域，特别是涉及一种用于控制主轴振动的结构。
背景技术
电主轴是在数控机床领域出现的将机床主轴与主轴电机融为一体的新技术，它与直线电机技术、高速刀具技术一起，把高速加工推向一个新时代。电主轴包括电主轴本身及其附件，包括电主轴、高频变频装置、油雾润滑器、冷却装置、内置编码器、换刀装置等。电动机的转子直接作为机床的主轴，主轴单元的壳体就是电动机机座，并且配合其他零部件，实现电动机与机床主轴的一体化。
随着电气传动技术(变频调速技术、电动机矢量控制技术等)的迅速发展和日趋完善，高速数控机床主传动系统的机械结构已得到极大的简化，基本上取消了带轮传动和齿轮传动。机床主轴由内装式电动机直接驱动，从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。这种“主轴单元”主轴电动机与机床主轴“合二为一”的传动结构形式使主轴部件从机床的传动系统和整体结构中相对独立出来，又称“电主轴”(ElectricSpindle,Motor Spindle)。由于当前电主轴主要采用的是交流高频电动机，故也称为“高频主轴”(High FrequencySpindle)。由于没有中间传动环节，有时又称它为“直接传动主轴”(Direct Drive Spindle)。
现如今市场上的CNC自动化设备都会用到电主轴，电主轴可以通过法兰安装或者夹持式安装。在主轴通过法兰安装于主轴箱，整个主轴的固定全在法兰上，即法兰承受了主轴的总重，同时法兰还承受了主轴在高速运转时的受力以及振动，同时法兰也承受了主轴在切削加工过程中产生的抗力及复杂的振动。同时，主轴法兰都是位于主轴的前端，在受力产生振动的情况下，主轴会出现法兰两侧前后端不同的振动情况，使主轴出现不稳定的振动，从而影响加工精度和零件加工表面质量。
实用新型内容
基于此，本实用新型的目的在于提供一种用于控制主轴振动的结构，其通过预压环对主轴支撑块上的弹性件的抵压，对主轴振动进行抑制，保证主轴的加工精度和工件的表面加工质量，提升工件的精度和表面粗糙度。
本实用新型提供了一种用于控制主轴振动的结构，包括：
主轴支撑块，设置于主轴箱内，并与主轴的后端连接，所述主轴支撑块远离所述主轴的一端设置有与所述主轴同轴的环状安装凹位；
弹性件，所述弹性件为环状，并套设于所述安装凹位内；
预压环，设置于所述主轴箱内所述主轴支撑块远离所述主轴的一侧，所述预压环朝向所述主轴支撑块的一侧设置有环状的抵压区域，所述抵压区域用于抵压所述弹性件。
进一步的，所述安装凹位设置于所述主轴支撑块的外边缘，所述安装凹位的宽度小于所述弹性件的直径。
进一步的，所述抵压区域的表面形成有具有倾斜角度的斜面或者曲面。
进一步的，所述弹性件为胶圈。
进一步的，所述主轴箱内设置有安装座，所述安装座设置有中空的夹持区域，所述主轴支撑块设置于所述夹持区域内，所述安装座远离所述主轴的一端设置有多个螺纹孔，所述预压环设置有多个贯穿孔，多个所述贯穿孔与多个所述螺纹孔一一对应。
进一步的，还包括主轴连接组件，所述主轴连接组件包括上连接板、下连接板和多个连接杆，所述下连接板与所述主轴尾部连接，所述下连接板通过多个所述连接杆与所述上连接板连接，所述主轴支撑块固定于所述上连接板远离所述主轴的一侧。
进一步的，所述预压环为胶圈预压环。
进一步的，所述主轴的后端设置于主轴箱内，所述主轴的后端设置于主轴箱外，所述主轴的法兰与所述主轴箱的底部连接。
与现有技术相比，本实用新型实施例的一种用于控制主轴振动的结构的有益效果如下：
1、本实用新型的用于控制主轴振动的结构通过对电主轴设置主轴支撑块、在主轴支撑块上设置弹性件和预压环，通过预压环对主轴支撑块上的弹性件的抵压，对电主轴振动进行抑制，保证电主轴的加工精度和工件的表面加工质量，提升工件的精度和表面粗糙度。
2、本实用新型的用于控制主轴振动的结构通过在主轴箱内设置有安装座，预压环与安装座螺纹连接，调节预压环对弹性件的预压量，达到抑制振动的最佳效果。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例中的一种用于控制主轴振动的结构的整体示意图；
图2为图1的一种用于控制主轴振动的结构的结构示意图；
图3为图1的一种用于控制主轴振动的结构的部分剖视图；
图中：10、主轴箱；11、连接凸环；20、主轴连接组件；21、下连接板；22、连接杆；23、上连接板；30、主轴支撑块；40、弹性件；50、预压环；60、电主轴。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
如图1-3所示，本实用新型实施例中的一种用于控制主轴振动的结构，包括：
主轴箱10，电主轴60的后端设置于主轴箱10内部，电主轴30用于与加工工具连接的前端设置于主轴箱10外，电主轴30的法兰与主轴箱10的底部连接。
工作时，法兰位于电主轴60的前端，法兰承受了电主轴60的总重，同时法兰还承受了电主轴60在高速运转时的受力以及振动，法兰两侧前后端出现不同的振动情况。
主轴支撑块30，用于承载弹性件40和预压环50，并与主轴箱10配合夹持电主轴60。具体的，主轴支撑块30为中部空心结构，主轴支撑块30远离主轴的一端设置有与主轴同轴的环状的安装凹位，环状的弹性件40套设于该安装凹位内，预压环50朝向主轴支撑块30的一侧设置有环状的抵压区域，用于抵压盖设于弹性件40上方。
更优选的，安装凹位设置在主轴支撑块30外边缘处，安装凹位的宽度小于所述弹性件40的直径，预压环50下方的抵压区域为具有倾斜角度的斜面或者曲面。工作时，预压环50的抵压区域抵压弹性件40，从而在电主轴60产生振动时抑制振动。
预压环50为环状器件，在本实施例中，具体为胶圈预压环。主轴箱10设置有安装座，该安装座设有连接凸环11。连接凸环11顶部设置有多个螺纹孔，所述预压环50设置有多个贯穿孔，多个所述贯穿孔与多个螺纹孔一一对应，并通过螺钉连接。针对不同电主轴通过扭力扳手施加不同的预压量，调整预压环50对弹性件40的抵压力度，达到抑制振动的最佳效果。
弹性件40具体为环状胶圈，在其他的例子，还可以是其他具有弹性效果的不同材质的弹性件40，如硅橡胶胶圈，具有突出的耐高低温性能，在-70℃-+260℃的温度范围内保持良好的使用弹性，并有耐臭氧、耐天候老化等优点；聚四氟乙烯复合胶圈，以聚四氟乙烯和优质全成橡胶为素材，采用特殊生产工艺复合而成的新型密封材料，它综合了聚四氟乙烯和橡胶各自的优良特性，使胶圈既具备优异的耐腐蚀，而且耐高温，无毒，抗粘性，又具有良好的弹性。
主轴连接组件20包括上连接板23、下连接板21和多个连接杆22，上连接板23和下连接板21为中部空心结构，下连接板21与主轴尾部连接，下连接板21通过多个连接杆22与上连接板23连接，主轴支撑块30固定于上连接板23远离主轴的一侧。在其他的例子，还可以用其他不同的结构来连接主轴支撑块30和电主轴60。
与现有技术相比，本实用新型实施例的一种用于控制主轴振动的结构的有益效果如下：
1、本实用新型的用于控制主轴振动的结构通过对电主轴设置主轴支撑块、在主轴支撑块上设置弹性件和预压环，通过预压环对主轴支撑块上的弹性件的抵压，对电主轴振动进行抑制，保证电主轴的加工精度和工件的表面加工质量，提升工件的精度和表面粗糙度。
2、本实用新型的用于控制主轴振动的结构通过在主轴箱内设置有安装座，预压环与安装座螺纹连接，调节预压环对弹性件的预压量，达到抑制振动的最佳效果。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于控制主轴振动的结构，其特征在于，包括：
主轴支撑块，设置于主轴箱内，并与主轴的后端连接，所述主轴支撑块远离所述主轴的一端设置有与所述主轴同轴的环状安装凹位；
弹性件，所述弹性件为环状，并套设于所述安装凹位内；
预压环，设置于所述主轴箱内所述主轴支撑块远离所述主轴的一侧，所述预压环朝向所述主轴支撑块的一侧设置有环状的抵压区域，所述抵压区域用于抵压所述弹性件。
2.根据权利要求1所述的一种用于控制主轴振动的结构，其特征在于：
所述安装凹位设置于所述主轴支撑块的外边缘，所述安装凹位的宽度小于所述弹性件的直径。
3.根据权利要求2所述的一种用于控制主轴振动的结构，其特征在于：
所述抵压区域的表面形成有具有倾斜角度的斜面或者曲面。
4.根据权利要求3所述的一种用于控制主轴振动的结构，其特征在于：
所述弹性件为胶圈。
5.根据权利要求1所述的一种用于控制主轴振动的结构，其特征在于：
所述主轴箱内设置有安装座，所述安装座设置有中空的夹持区域，所述主轴支撑块设置于所述夹持区域内，所述安装座远离所述主轴的一端设置有多个螺纹孔，所述预压环设置有多个贯穿孔，多个所述贯穿孔与多个所述螺纹孔一一对应。
6.根据权利要求1所述的一种用于控制主轴振动的结构，其特征在于：
还包括主轴连接组件，所述主轴连接组件包括上连接板、下连接板和多个连接杆，所述下连接板与所述主轴尾部连接，所述下连接板通过多个所述连接杆与所述上连接板连接，所述主轴支撑块固定于所述上连接板远离所述主轴的一侧。
7.根据权利要求1所述的一种用于控制主轴振动的结构，其特征在于：
所述预压环为胶圈预压环。
8.根据权利要求1所述的一种用于控制主轴振动的结构，其特征在于：
所述主轴的后端设置于主轴箱内，所述主轴的后端设置于主轴箱外，所述主轴的法兰与所述主轴箱的底部连接。
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