TWI644754B - 工具機主軸固定機構 - Google Patents

Abstract

本發明之工具機主軸固定機構包括：一第一環部，包括一環周壁，該第一環部之環周壁設有一傾斜於軸向之環斜面；一第二環部，包括一環周壁，該第二環部之環周壁設有一傾斜於軸向之環斜面，該第二環部之環斜面與該第一環部之環斜面同向傾斜；其中，該第一環部之環周壁及該第二環部之環周壁以該二環斜面抵迫方式軸向套接，該第一環部之環周壁及該第二環部之環周壁中套接於外側者徑向擴張而供迫接於一主軸箱。

Description

工具機主軸固定機構

本發明係與固定機構有關，特別是有關於一種工具機主軸固定機構。

按，一般產品之製造生產都需經過加工機具加工而製成成品，例如透過立式或臥式之車床、銑床、鑽床、磨床等加工機具，進行結構外型車削或表面加工處理。

然，現今對於加工機具之加工精度日趨嚴格，而其中主要有工具機之主軸的本身精密度、主軸箱之軸孔加工精度、主軸與主軸箱之間的固定等因素，皆會嚴重影響工件加工品質，其中又以主軸與主軸箱之間的固定對於工件之加工品質影響尤甚。

習知結構係透過複數固緊件（例如螺栓）將主軸套筒固接至主軸箱，然而，如此該複數固緊件迫緊之強大應力將會導致軸孔變形，進而影響加工精度及使用壽命長。另則單側固定、一側懸空，傳動端易致使主軸震動大，亦影響加工效果。三則主軸套筒側固易導致之變形最大。

因此，有必要提供一種新穎且具有進步性之工具機主軸固定機構，以解決上述之問題。

本發明之主要目的在於提供一種工具機主軸固定機構，可確實緊固支承工具機主軸。

為達成上述目的，本發明提供一種工具機主軸固定機構，包括：一第一環部，包括一環周壁，該第一環部之環周壁設有一傾斜於軸向之環斜面；一第二環部，包括一環周壁，該第二環部之環周壁設有一傾斜於軸向之環斜面，該第二環部之環斜面與該第一環部之環斜面同向傾斜；其中，該第一環部之環周壁及該第二環部之環周壁以該二環斜面抵迫方式軸向套接，該第一環部之環周壁及該第二環部之環周壁中套接於外側者徑向擴張而供迫接於一主軸箱。

以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1至3，其顯示本發明之第一較佳實施例，本發明之工具機主軸固定機構1包括一第一環部10及一第二環部20。該工具機包括立式或臥式之車床、銑床、鑽床、磨床等加工機具。

該第一環部10包括一環周壁11，該第一環部10之環周壁11設有一傾斜於軸向之環斜面12。該第二環部20包括一環周壁21，該第二環部20之環周壁21設有一傾斜於軸向之環斜面22，該第二環部20之環斜面22與該第一環部10之環斜面12同向傾斜。其中，該第一環部10之環周壁11及該第二環部20之環周壁21以該二環斜面12, 22抵迫方式軸向套接，該第一環部10之環周壁11及該第二環部20之環周壁21中套接於外側者徑向擴張而供迫接於一主軸箱100。藉此，可確實緊固支承該工具機主軸。

其中，該第一環部10之環周壁11及該第二環部20之環周壁21中套接於外側者具有較薄之壁厚，該第一環部10之環斜面12及該第二環部20之環斜面22中套接於內側者之斜率的絕對值介於0.05至0.25之間，該第一環部10之環斜面12與該第二環部20之環斜面22之傾斜角度不大於5度，該第一環部10之環周壁11及該第二環部20之環周壁21中套接於外側者之環斜面二端處的壁厚分別介於2.0公釐以及8.0公釐。依主軸套管大小而定，該第一環部10一體成型為工具機之主軸套筒的一部分，該第一環部10之環周壁11套接於外側，該第一環部10之環周壁11朝末端漸薄，該第一環部10之環斜面12及該第二環部20之環斜面22同心設置（該第一環部之環斜面及該第二環部之環斜面亦可偏心設置（較適用於臥式工具機）），該環斜面12之斜率的絕對值較佳約為1/10（軸向進給為徑向之擴張尺度的10倍），該環斜面12之傾斜角度較佳約為3度，如此可提供範圍大、無段調整、徑向迫撐力強之效果，可補償約10微米至60微米之間隙（元件製造、加工或其他因素所造成）。

該工具機主軸固定機構1較佳另包括複數栓件30，其中該第一環部10及該第二環部20另各設有複數孔部13, 23，各該栓件30穿設於該第一環部10之其中一該孔部13（貫孔）及該第二環部20之其中一該孔部23，該栓件30例如為螺栓，該孔部例如為螺孔，藉由旋轉該栓件30可使該二環斜面12, 22抵迫而擴張該第一環部10之環周壁11以迫接於該主軸箱100。該複數孔部23可全部或部份設有該栓件。

在本實施例中，該第二環部20之部份孔部22係對應該第一環部10之末端面，當欲卸除該工具機主軸固定機構1時，僅需使該栓件30抵頂於該第一環部10之末端面，即可輕易地抵退移除該第二環部20，無需拆卸主軸套筒二端之複數固緊件，方便快速。

在本實施例中，該第一環部10之環周壁11及該第二環部20之環周壁21中套接於外側者之外周面另設有一環凹14。較佳地，該二環斜面12, 22之傾斜角度及斜率相等，該環凹14與該環斜面12之一端位於同一徑向截面上，設有該環凹14之環周壁12之一末端與位於於該徑向截面上之該端等厚度（例如：該環斜面12二端處的壁厚皆為2.5公釐，該環凹14之深度為0.5公釐，與該環凹14鄰接處約3.0公釐），該二環斜面12, 22可呈環形面接觸而相抵迫，該環凹14可確保較薄之該環周壁12全面性地徑向擴張而與主軸箱呈環形面接觸、且避免應力集中而造成結構破壞，如此工具機主軸不易晃動、磨損，大幅提升支撐力、穩定性及使用壽命。

圖4至5顯示本發明之第二較佳實施例，與第一較佳實施例不同之處在於，該第一環部10a為供另外固接於該主軸套筒之一端蓋，該第二環部20a另設有對應該第一環部10a之孔部13a之孔部23a，該第二環部20a包括大孔徑之孔部23及大孔徑之孔部23a，適用性更廣。

圖6至7顯示本發明之第三較佳實施例，與第二較佳實施例不同之處在於，該第一環部10b為供與該主軸套筒抵接之一支撐環。

圖8至9顯示本發明之第四較佳實施例，與第二較佳實施例不同之處在於，該第二環部20b之環周壁21a套接於該第一環部10c之外側，該第二環部20a之環周壁21a設有該環凹24且朝末端漸薄。

綜上，藉由該二環斜面相抵迫而徑向擴張以供環形面接觸地迫接於該主軸箱，可補償該工具機主軸與該主軸箱之間所存在之間隙，可確實緊固支承該工具機主軸，不振動、低磨損、高穩定性且使用壽命長。並且，該工具機主軸固定機構無需直接固結或鎖固於主軸箱，不會造成該主軸箱之穿設工具機主軸之軸孔變形。

1‧‧‧工具機主軸固定機構

10, 10a, 10b, 10c‧‧‧第一環部

11, 21, 21a‧‧‧環周壁

20, 20a, 20b‧‧‧第二環部

12, 22‧‧‧環斜面

13, 13a, 23, 23a‧‧‧孔部

14, 24‧‧‧環凹

30‧‧‧栓件

100‧‧‧主軸箱

圖1為本發明第一較佳實施例之立體圖。 圖2為本發明第一較佳實施例之剖面圖。 圖3為本發明第一較佳實施例之局部放大圖。 圖4為本發明第二較佳實施例之立體圖。 圖5為本發明第二較佳實施例之剖面圖。 圖6為本發明第三較佳實施例之立體圖。 圖7為本發明第三較佳實施例之剖面圖。 圖8為本發明第四較佳實施例之立體圖。 圖9為本發明第四較佳實施例之剖面圖。

Claims (9)

1. 一種工具機主軸固定機構，包括：一第一環部，包括一環周壁，該第一環部之環周壁設有一傾斜於軸向之環斜面；一第二環部，包括一環周壁，該第二環部之環周壁設有一傾斜於軸向之環斜面，該第二環部之環斜面與該第一環部之環斜面同向傾斜；其中，該第一環部之環周壁及該第二環部之環周壁以該二環斜面抵迫方式軸向套接，該第一環部之環周壁及該第二環部之環周壁中套接於外側者徑向擴張而供迫接於一主軸箱；其中該第一環部之環周壁及該第二環部之環周壁中套接於外側者具有較薄之壁厚。
2. 如請求項1所述的工具機主軸固定機構，其中該第一環部之環斜面及該第二環部之環斜面偏心設置。
3. 如請求項1所述的工具機主軸固定機構，其中該第一環部之環斜面及該第二環部之環斜面中套接於內側者之斜率的絕對值介於0.05至0.25之間。
4. 如請求項1所述的工具機主軸固定機構，其中該第一環部之環斜面與該第二環部之環斜面之傾斜角度不大於5度。
5. 如請求項1所述的工具機主軸固定機構，另包括複數栓件，其中該第一環部及該第二環部另各設有複數孔部，各該栓件穿設於該第一環部之其中一該孔部及該第二環部之其中一該孔部。
6. 如請求項5所述的工具機主軸固定機構，其中該第一環部之環周壁及該第二環部之環周壁中套接於外側者具有較薄之壁厚；該第一環部之環周壁及該第二環部之環周壁中套接於外側者之環斜面二端處的壁厚分別介於2.0公釐以及8.0公釐；該第一環部之環斜面及該第二環部之環斜面中套接於內側者之斜 率的絕對值介於0.05至0.25之間；該第一環部之環斜面與該第二環部之環斜面之傾斜角度不大於5度。
7. 如請求項1至6其中任一項所述的工具機主軸固定機構，其中該第一環部之環周壁及該第二環部之環周壁中套接於外側者之外周面另設有一環凹。
8. 如請求項7所述的工具機主軸固定機構，其中該環凹與該環斜面之一端位於同一徑向截面上。
9. 如請求項8所述的工具機主軸固定機構，其中設有該環凹之環周壁之一末端與位於於該徑向截面上之該端等厚度。