CN2661367Y - 主轴的轴向位移装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种主轴的轴向位移装置，主要是在于该主轴的心轴后轴承外部套设一轴承衬套，并于主轴的本体上固设一轴承座，且于轴承衬套或轴承座其一相对接触面上开设凹槽，另于轴承座上开设有相通凹槽的入、出口流道供液体循环流动；藉此，当心轴因温度变化而作一轴向伸缩时，可利用流经凹槽的液体冷却轴承衬套及轴承座，令二者温升一致，以控制结合间隙在一适当范围，使轴承衬套平顺与心轴同步轴向位移，进而防止轴承烧毁，达到有效提升轴向位移装置的实用效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种主轴的轴向位移装置，易于组装且提升心轴径向刚性，并令轴承衬套及轴承座温升一致，以控制结合间隙在一适当范围，使轴承衬套平顺与心轴同步轴向位移，进而防止轴承烧毁。
背景技术
图1示出了现有的工具机主轴1结构。如图所示，其心轴2利用前、后轴承3、4支撑两端，并于前端挟持刀具5，再由马达6驱动旋转，以带动刀具5旋转进行加工作业，然前、后轴承3、4于随心轴2旋转时会产生热量，使心轴2温度升高，且因热膨胀而使长度变长，由于作重切削或轻切削作业时，其负荷不同所产生的热量亦不同，即导致心轴2的长度会随温度变化而作一轴向伸缩，但为使主轴1保持良好的加工精度，避免因心轴2的长度伸缩变化而影响刀具5加工，该心轴2的前轴承3及前轴承座7锁固于本体8，并以前盖9支撑前轴承3，以防止心轴2的伸缩量过大而影响加工精度，因此，该前轴承3为一固定端，而后轴承4则配合一轴向位移装置，随心轴2的长度变化而向上作一轴向位移，请参阅图1～图3所示的现有轴向位移装置的结构示意图，包含有轴承衬套10、轴承座11及由保持器121与钢珠122所组成的滚珠衬套12，该轴承衬套10套设于心轴2的后轴承4外部，而轴承座11则固设于本体8上，并于轴承衬套10与轴承座11间设有滚珠衬套12，进而该轴承衬套10即利用滚珠衬套12而与轴承座11作一相对运动，以配合心轴2的长度变化作一轴向位移；但是，此一轴向位移装置除提供轴承衬套10的轴向位移，亦必须提供心轴2的径向刚性，且各组件间的结合间隙不宜过大，间隙过大则径向刚性不足，易使心轴2产生偏摆现象，若间隙过小则易因轴承座11与轴承衬套10二者的温升不一致，而径向膨胀缩小间隙将滚珠衬套12的钢珠122死锁，使其丧失转动功能，导致轴承衬套10无法轴向位移，造成后轴承4预压过大而烧毁的缺失，又当滚珠衬套12的保持器121受热膨胀时，亦会将钢珠122死锁，造成后轴承4烧毁，另，滚珠衬套12的钢珠122易于轴承衬套10与轴承座11的表面留下滚刻痕，造成工件表面伤害，此外，滚珠衬套12在组装上较难达到所需配合精度，不仅组装精度差致使心轴2径向刚性不佳，亦必须仰赖现场组装人员的现场修配技术，造成组装不易耗时费力而增加制作成本的缺失。
发明内容
本实用新型的主要目的是提供一种主轴的轴向位移装置，具有易于组装且提升心轴径向刚性，并使轴承衬套及轴承座温升一致，以控制结合间隙在一适当范围，使轴承衬套平顺与心轴同步轴向位移，进而防止轴承烧毁的特点。
本实用新型于主轴装设轴向位移装置时，仅须组装轴承衬套及轴承座，进而组装精度佳以提升心轴径向刚性，并易于迅速组装而降低制作成本。
本实用新型的轴向位移装置的液体可润滑轴承座与轴承衬套的接触面，进而使轴承衬套易于滑动且防止组件表面受损。
本实用新型的上述目的是这样实现的，一种主轴的轴向位移装置，所述主轴内部设有一前、后端套置轴承的心轴，外部则设有一本体，并于心轴的后轴承外部设有一轴向位移装置，其特征在于：该轴向位移装置于心轴的后轴承外部设有一轴承衬套，并于本体上固设有一轴承座，该轴承座内面开设有供液体流动的凹槽，另于轴向位移装置内设有一与凹槽相通的入、出口流道。
下面结合附图以具体实例对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是习式主轴的结构示意图；
图2是习式轴向位移装置的结构示意图；
图3是习式轴向位移装置的俯视局部示意图；
图4是本实用新型主轴的结构示意图；
图5是本实用新型轴向位移装置的放大示意图；
图6是本实用新型的轴承座结构示意图；
图7A是本实用新型的组装俯视局部放大示意图；
图7B是图7A的局部放大示意图；
图8是本实用新型的使用示意图；
图9是图8的俯视局部放大示意图；
图10是本实用新型轴承座开设螺旋凹槽的示意图；
图11是图10的组装示意图；
图12是本实用新型轴承衬套开设直线凹槽的示意图；
图13是图12的组装示意图。
附图标记说明：主轴..1；心轴..2；前轴承..3；后轴承..4；刀具..5；马达..6；前轴承座..7；本体..8；前盖..9；轴承衬套..10；轴承座..11；滚珠衬套..12；保持器..121；钢珠..122；主轴..20；心轴..21；马达..22；后轴承..23；本体..24；轴承衬套..25；上环槽..251；下环槽..252；凹槽..253；轴承座..26；内孔..261；上环槽..262；下环槽..263；凹槽..264；入口流道..265；出口流道..266；凹槽..267；轴承压环..27；封盖..28；间隙..A。
具体实施方式
请参阅图4～图7，主轴20内部设有一心轴21，该心轴21的外部装设有一马达22的驱动源，而后端则设有一后轴承23，该后轴承23与主轴20本体24间设有一轴向位移装置，该轴向位移装置包含有轴承衬套25及轴承座26，其中，轴承衬套25供后轴承23装设于内，并以一轴承压环27固定限位，而轴承座26的内孔261上则具有上、下环槽262、263，并于上、下环槽262、263间开设相通且呈直线的数个凹槽264，另于轴承座26上设有分别连通上、下环槽262、263的入口流道265及出口流道266，进而可将轴承座26锁固主轴20的本体24上，并使轴承座26内孔261与轴承衬套25的结合间隙A保持在2μm的适当范围，再以一封盖28将轴承座26的凹槽264顶端封闭；藉上述结构，请参阅图8、图9所示，于主轴20加工时，其心轴21即因后轴承23产生的热量，作一热膨胀的轴向伸长，而用以置放后轴承23的轴承衬套25及轴承座26亦同时受热升温作一径向的热膨胀，此时，该轴承座26的入口流道265可供冷却液体流入，并经上环槽262分别流入于各凹槽264中，当冷却液体流入于各凹槽264中时，即可同时冷却降低轴承衬套25与轴承座26的温度，使二者温升一致，以保持均匀的径向膨胀量，可控制结合间隙于2μm的适当范围，并提供心轴21良好的径向刚性，且冷却液体流经轴承衬套25与轴承座26间时，可润滑两者的接触面以减少摩擦受损，接着，当冷却液体流经凹槽264后，即汇集至下环槽263，而由出口流道266流出，经冷冻机冷却后再送入于轴承座26中，进而形成一冷却循环流路以持续冷却轴承衬套25及轴承座26，因此，该轴承衬套25即与轴承座26保持一2μm的适当结合间隙，而顺畅随心轴21作一轴向位移，并承受心轴21的轴向伸缩量。请参阅图10、图11，该轴向位移装置的轴承座26内孔261亦可开设呈螺旋状的凹槽267，该凹槽267的顶端连通入口流道265，而末端则连通出口流道266，供冷却液体于轴承衬套25与轴承座26间循环流动，使轴承衬套25与轴承座26的温升一致，以控制结合间隙在一适当范围内，进而使轴承衬套25可顺畅随心轴21作一轴向位移，以防止后轴承23烧毁。请参阅图12、图13，该轴向位移装置亦可于轴承衬套25上设有上、下环槽251、252，并于上、下环槽251、252间设有数个相通且呈直线的凹槽253，且令上环槽251连通轴承座26的入口流道265，而下环槽252则连通出口流道266，供冷却液体于轴承衬套25与轴承座26间循环流动，使轴承衬套25与轴承座26的温升一致，以控制结合间隙在一适当范围内，进而使轴承衬套25可顺畅随心轴21作一轴向位移，以防止后轴承23烧毁。
综上所述，本实用新型易于组装且提升心轴的径向刚性，并令轴承衬套及轴承座温升一致，以控制结合间隙在一适当范围内，使轴承衬套平顺与心轴同步轴向位移，进而防止轴承烧毁。
Claims (10)
1、一种主轴的轴向位移装置，所述主轴内部设有一前、后端套置轴承的心轴，外部则设有一本体，并于心轴的后轴承外部设有一轴向位移装置，其特征在于：
该轴向位移装置于心轴的后轴承外部设有一轴承衬套，并于本体上固设有一轴承座，该轴承座内面开设有供液体流动的凹槽，另于轴向位移装置内设有一与凹槽相通的入、出口流道。
2、依权利要求1所述的主轴的轴向位移装置，其特征在于，该轴承座的内面开设有上、下环槽，并于上、下环槽间开设数个相通且呈直线的凹槽，且于轴承座中开设有一与凹槽相通的入、出口流道。
3、依权利要求1所述的主轴的轴向位移装置，其特征在于，该轴承座的内面开设有相通入/出口流道且呈螺旋状的凹槽。
4、依权利要求1所述的主轴的轴向位移装置，其特征在于，该轴承座的入/出口流道及凹槽形成一液体循环流路。
5、依权利要求1所述的主轴的轴向位移装置，其特征在于，该轴承衬套用一轴承压环限位心轴的轴承。
6、一种主轴的轴向位移装置，所述主轴的内部设有一前、后端套置轴承的心轴，外部设有一本体，并于心轴的后轴承外部设有一轴向位移装置，其特征在于：
该轴向位移装置于心轴的后轴承外部设有一轴承衬套，该轴承衬套的外环面开设有供液体流动的凹槽，另于本体上固设有一轴承座，该轴向位移装置内设有一与凹槽相通的入/出口流道。
7、依权利要求6所述的主轴的轴向位移装置，其特征在于，该轴承衬套的外环面开设有上、下环槽，并于上、下环槽间开设数个相通且呈直线的凹槽，且于轴承座中开设一与凹槽相通的入/出口流道。
8、依权利要求6所述的主轴的轴向位移装置，其特征在于，该轴承衬套的外环面开设有连通轴承座入/出口流道且呈螺旋状的凹槽。
9、依权利要求6所述的主轴的轴向位移装置，其特征在于，该轴承衬套的凹槽与轴承座的入/出口流道形成一液体循环流路。
10、依权利要求6所述的主轴的轴向位移装置，其特征在于，该轴承衬套用一轴承压环限位心轴的轴承。
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|---|---|---|---|
| CN 200320126462 CN2661367Y (zh) | 2003-12-04 | 2003-12-04 | 主轴的轴向位移装置 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104625867A (zh) * | 2013-11-08 | 2015-05-20 | 凯歌主轴科技（大连）有限公司 | 电主轴冷却装置 |
| CN107737953A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-02-27 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种调节装置 |
| CN108007657A (zh) * | 2016-10-28 | 2018-05-08 | 财团法人工业技术研究院 | 非接触式动刚度测量系统与方法 |
| CN108067638A (zh) * | 2016-11-07 | 2018-05-25 | 邱菩宣 | 加工主轴的轴承预压装置 |
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2003
- 2003-12-04 CN CN 200320126462 patent/CN2661367Y/zh not_active Expired - Lifetime
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