專利名稱：縱切機(jī)床的主軸單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加工類的走心式數(shù)控機(jī)床制造，具體是具備棒料把持或棒料導(dǎo)向裝置的自動(dòng)縱切機(jī)床主軸單元。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代生產(chǎn)的變革，就目前機(jī)械主軸的自動(dòng)縱切機(jī)床而言，因其對(duì)轉(zhuǎn)速的需求普遍較高，對(duì)機(jī)床主軸部分的精度及動(dòng)平衡等情況要求嚴(yán)格，且主軸部分需配有傳動(dòng)齒輪及用來夾持、推進(jìn)棒料用的夾持機(jī)構(gòu)，普遍現(xiàn)有技術(shù)的夾持機(jī)構(gòu)位于主軸末端，主軸套筒為通體結(jié)構(gòu)，從而使主軸整體的長度增加，影響精度，并增大了整機(jī)的結(jié)構(gòu)空間，造成浪費(fèi)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種縱切機(jī)床的主軸單元，將夾持機(jī)構(gòu)與主軸整體單元化， 來增強(qiáng)主軸部分的整體精度和一致性，縮短了主軸的長度，并提高了主軸密封性能。
本發(fā)明的縱切機(jī)床的主軸單元，包括主軸、軸承、套筒、推桿、夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于以下結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一主軸軸承采用前軸承和后軸承分體結(jié)構(gòu)，前軸承為固定形式、后軸承為浮動(dòng)形式，分別安裝在套筒前后兩端，套筒壁上部開孔，暴露夾持機(jī)構(gòu)；結(jié)構(gòu)二將棒料夾持機(jī)構(gòu)置于前、后軸承布置的中間部位來減小主軸的長度，主軸通過滑動(dòng)鍵連接由卡爪、 銷軸、滑座及夾持軸承組成的夾持機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)，同時(shí)夾持機(jī)構(gòu)整體也可通過置于主軸上的滑動(dòng)鍵進(jìn)行可控微調(diào)來調(diào)整卡爪與推桿的接合力度；結(jié)構(gòu)三密封主軸軸承密封采用的前、后端密封環(huán)為兩對(duì)相鄰邊緣相向凸凹楔合的相同結(jié)構(gòu)及軸承蓋孔內(nèi)開鋸齒形環(huán)槽結(jié)構(gòu)，能夠很好的起到防水和防塵效果；主軸箱一側(cè)安裝氣缸，氣缸軸、銷桿穿過撥叉，撥叉端的推軸落入軸承座槽內(nèi)，帶動(dòng)滑座軸向移動(dòng)。
本設(shè)計(jì)針對(duì)縱切自動(dòng)機(jī)床而研發(fā)的主軸單元特點(diǎn)結(jié)構(gòu)一采用角接觸球軸承，既能夠承受一定的軸向力又能滿足高速旋轉(zhuǎn)的需求，不同于以往通體結(jié)構(gòu)的單元形式，這樣布局更便于安裝和調(diào)整。結(jié)構(gòu)二將棒料夾持機(jī)構(gòu)布置在前后兩軸承的中間部位以減小主軸的長度，并且此后軸承的直徑能夠選用更小的尺寸。結(jié)構(gòu)三主軸軸承的密封采用前、后端迷宮式，以及軸承蓋孔內(nèi)開鋸齒形環(huán)槽能夠很好的起到防水和防塵效果。本設(shè)計(jì)的主軸單元結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好，浮動(dòng)式后軸承的布置有利于克服軸承熱變形而帶來的影響，夾持機(jī)構(gòu)前移縮短主軸長度，套筒上部開孔便于對(duì)卡爪等易損件的更換與維修。


圖I是本設(shè)計(jì)機(jī)床的主軸單元整體主視圖2是本設(shè)計(jì)機(jī)床的主軸單元夾持機(jī)構(gòu)俯視圖3是圖I中B部的主軸單元密封部分詳細(xì)視圖4是本設(shè)計(jì)機(jī)床的主軸單元中套筒與夾持機(jī)構(gòu)的主視圖5是本設(shè)計(jì)機(jī)床的主軸單元的套筒示意圖
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圖具體實(shí)施方式
本發(fā)明的縱切機(jī)床的主軸單元，包括主軸、套筒、推桿、夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于以下結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一見圖1，主軸前軸承5、后軸承6及夾持軸承13均采用角接觸球軸承，軸承組采用背對(duì)背結(jié)構(gòu)，軸端預(yù)緊。主軸前軸承5為固定形式、后軸承6為浮動(dòng)形式，分別安裝在套筒2前后兩端，這樣布置的分體結(jié)構(gòu)便于安裝和調(diào)整；主軸I前端的腔內(nèi)安裝推桿4、推桿4后端安裝彈簧20、彈簧夾頭11，套筒2前部安裝帶輪10。
見圖f 6，結(jié)構(gòu)二棒料夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置在套筒2中前、后軸承5、6的中間部位來減小主軸的長度，并且能使后軸承6的直徑選用更小的尺寸。夾持機(jī)構(gòu)中兩個(gè)條狀滑動(dòng)鍵21對(duì)稱設(shè)置在主軸I兩側(cè)，卡爪座15的銷軸17上安裝卡爪14，由滑動(dòng)鍵21連接卡爪座15、滑座16及鍵套23 ;滑座16與滑動(dòng)鍵21左端固定；軸承13及其軸承座18安裝在滑座16外周，軸承座18后端有鍵套23和鎖緊螺母19 ;從圖4、5中可看出套筒2壁上部開放，暴露夾持機(jī)構(gòu)，開放式結(jié)構(gòu)便于對(duì)卡爪14等易損件的更換與維修。
氣缸27安裝在主軸箱26 —側(cè)、確保與主軸I徑向平行，見圖7 9，氣缸27推桿前端安裝的氣缸軸31穿過撥叉28窄部孔，固定于主軸箱26側(cè)壁的銷桿29穿過撥叉28中部的兩分叉做軸，使撥叉28轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)在撥叉28端部分別固定兩推軸30，推軸30落入軸承座 18上、下開槽內(nèi)。如圖6中所示，通過推軸30帶動(dòng)軸承座18與滑座16移動(dòng)。
撥叉結(jié)構(gòu)見圖9，兩個(gè)曲臂窄端相連并均有孔，穿過氣缸軸31、其兩寬端頭固定兩個(gè)推軸30、銷桿29穿入曲臂中部并安裝在主軸箱26側(cè)壁內(nèi)。在夾持零點(diǎn)，撥叉結(jié)構(gòu)與主軸及夾持機(jī)構(gòu)徑向垂直布置，此時(shí)氣缸27處于松開狀態(tài)。
見圖10，氣缸27連接的氣路中安裝壓力開關(guān)S控制氣源、安裝一對(duì)推進(jìn)、退回的電磁換向閥Yl、Y2分別連接兩個(gè)氣路管P1、P2，推進(jìn)氣路管Pl上安裝鎖緊調(diào)速閥Fl、退回氣路管P2上安裝松開調(diào)速閥F2，執(zhí)行機(jī)床控制指令，控制氣缸進(jìn)退。夾持機(jī)構(gòu)作業(yè)通過機(jī)床系統(tǒng)控制氣缸27接氣源，氣缸27壓力開關(guān)s開啟，同時(shí)系統(tǒng)控制電磁推進(jìn)換向閥Yl接通，氣體由氣管Pl進(jìn)入推進(jìn)鎖緊調(diào)速閥F1，氣缸27伸出鎖緊，推動(dòng)撥叉28，撥叉28端的推軸30來推動(dòng)滑座16向圖8右側(cè)移動(dòng)壓下卡爪14，卡爪14由銷軸17作用推動(dòng)推桿4向圖 8左側(cè)移動(dòng)推動(dòng)推套3來夾緊彈簧夾頭11即夾緊棒料。反之當(dāng)氣缸27需要退回時(shí)，機(jī)床系統(tǒng)控制電磁退回?fù)Q向閥Y2接通，氣體由氣管P2進(jìn)入松開調(diào)速閥F2，氣缸27縮回拉動(dòng)撥叉 28，撥叉28推動(dòng)滑座16向圖示左側(cè)移動(dòng)時(shí)，卡爪14由彈簧20作用反推抬起，松開工件。
結(jié)構(gòu)三迷宮式軸承密封結(jié)構(gòu)從圖1、3看，密封結(jié)構(gòu)之一各自一對(duì)的前軸承密封環(huán)7、8和后軸承密封環(huán)22、9是相鄰邊緣相向凸凹楔合的相同結(jié)構(gòu)。在前軸承5前端設(shè)置一對(duì)前軸承密封環(huán)7、8、在后軸承6后部設(shè)置一對(duì)后軸承密封環(huán)22、9 ;密封結(jié)構(gòu)之二 后軸承6前面還設(shè)置后軸承密封套25。密封結(jié)構(gòu)之三在前軸承5外周的軸承蓋孔內(nèi)加工出鋸齒形環(huán)槽12，并有密封套24配合，在前軸承5后部實(shí)施密封，能夠很好的防水與防塵效果。
裝配次序?qū)⒅鬏SI從圖I左側(cè)插入套筒2左側(cè)孔中，從套筒2上孔在主軸I兩側(cè)安裝兩個(gè)滑動(dòng)鍵21，再將卡爪座15套入主軸1，并與滑動(dòng)鍵21的末端固定，同時(shí)將兩個(gè)銷軸17和兩個(gè)卡爪14安裝在卡爪座15上，然后將安裝好的滑動(dòng)部分滑座16、夾持軸承13 及夾持軸承座18沿滑動(dòng)鍵21方向裝入主軸，在滑動(dòng)鍵21后端安裝鍵套23、鎖緊螺母19 ； 將安裝好夾持機(jī)構(gòu)的主軸I繼續(xù)推向圖I右側(cè)，安裝進(jìn)套筒2孔內(nèi)右側(cè)；從套筒2孔內(nèi)左側(cè)依次安裝密封套24、軸承5、前軸承密封環(huán)7、8及帶輪10等，安裝好后再從主軸I前端依次安裝推桿4、推套3后，再將彈簧20、彈簧夾頭11裝入推套3中；最后從主軸后部依次安裝密封套23、鎖緊螺母19、后軸承密封套用25、后軸承6、后軸承密封環(huán)22、9，主軸單元安裝完畢。
套筒2上部開孔，便于進(jìn)行更換和維修。當(dāng)卡爪14與推桿4由于長期磨損而無法達(dá)到要求時(shí)，用戶可先卸下銷軸17，然后將鎖緊螺母19向圖示右側(cè)移動(dòng)，使滑座16、夾持軸承13固定結(jié)構(gòu)部分右移來增加更換卡爪14空間。
綜上所述，本發(fā)明應(yīng)用于數(shù)控縱切機(jī)床主軸部分，布置合理，鎖緊方便，安全可靠， 加工及安裝簡單，維修方便，使機(jī)床的幾何精度更容易保證，大大提高了生產(chǎn)效率。
權(quán)利要求
1.一種縱切機(jī)床的主軸單元，包括主軸、套筒、推桿、夾持機(jī)構(gòu)，軸承其特征在于以下幾個(gè)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一主軸軸承采用前軸承和后軸承分體結(jié)構(gòu)，前軸承為固定形式、后軸承(6)為浮動(dòng)形式，分別安裝在套筒(2)前后兩端；結(jié)構(gòu)二將棒料夾持機(jī)構(gòu)置于套筒壁(2)前軸承(5)、后軸承(6)布置的中間部位來減小主軸(I)的長度，套筒壁(2)上部開放，暴露夾持機(jī)構(gòu)；主軸(I)通過滑動(dòng)鍵(21)連接卡爪(14)、銷軸(17)、滑座(16)及滑座(16)及鍵套(23)夾持軸承(13)來實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)，同時(shí)夾持機(jī)構(gòu)整體也可通過置于主軸(I)上的滑動(dòng)鍵(21)進(jìn)行可控微調(diào)來調(diào)整卡爪(14)與推桿(4)的接合力度；結(jié)構(gòu)三密封，主軸軸承密封采用的前、后端密封環(huán)為兩對(duì)相鄰邊緣相向凸凹楔合的相同結(jié)構(gòu)及軸承蓋孔內(nèi)開鋸齒形環(huán)槽，能夠很好的起到防水盒防塵效果；主軸箱一側(cè)安裝氣缸，氣缸軸、銷桿穿過撥叉，撥叉端推軸落入軸承座槽內(nèi)，帶動(dòng)滑座軸向移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)床主軸單元結(jié)構(gòu)，其特征在于結(jié)構(gòu)二夾持機(jī)構(gòu)中兩個(gè)條狀滑動(dòng)鍵(21)對(duì)稱設(shè)置在主軸(I)兩側(cè)，銷軸(17)徑向之間，卡爪座(15)的銷軸(17)上安裝卡爪(14)，由滑動(dòng)鍵(21)連接卡爪座(15)、滑座(16)及鍵套(23);滑座(16)與滑動(dòng)鍵(21)左端固定；軸承(13)及其軸承座(18)安裝在滑座(16)外周，軸承座(18)后端有鍵套(23)和鎖緊螺母(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)床主軸單元結(jié)構(gòu)，其特征在于結(jié)構(gòu)三迷宮式軸承密封結(jié)構(gòu)之一在前軸承(5)前端設(shè)置一對(duì)前軸承密封環(huán)(7、8)、在后軸承(6)后面設(shè)置一對(duì)后軸承密封環(huán)(22、9)，各自一對(duì)的密封環(huán)是相鄰邊緣相向凸凹楔合的相同結(jié)構(gòu)；密封結(jié)構(gòu)之二 在后軸承(6)前面還設(shè)置后軸承密封套(25);密封結(jié)構(gòu)之三在前軸承(5)外周的軸承蓋孔內(nèi)加工出鋸齒形環(huán)槽(12)，并有密封套(24)配合，在前軸承(5)后部實(shí)施密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)床主軸單元結(jié)構(gòu)，其特征在于撥叉結(jié)構(gòu)兩個(gè)曲臂窄端相連并均有孔，穿過氣缸軸(31)、其兩寬端頭固定兩個(gè)推軸(30)、銷桿(29)穿入曲臂中部并安裝在主軸箱(26)側(cè)壁內(nèi)；在夾持零點(diǎn)，撥叉結(jié)構(gòu)與主軸及夾持機(jī)構(gòu)徑向垂直布置。
全文摘要
縱切機(jī)床的主軸單元，其特征在于結(jié)構(gòu)一主軸軸承采用前軸承和后軸承分體結(jié)構(gòu)，前軸承為固定形式、后軸承為浮動(dòng)形式，分別安裝在套筒前后兩端；結(jié)構(gòu)二將棒料夾持機(jī)構(gòu)置于前、后軸承布置的中間部位來減小主軸的長度，主軸通過滑動(dòng)鍵連接由卡爪、銷軸、滑座及夾持軸承組成的夾持機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)，套筒壁上部開放，暴露夾持機(jī)構(gòu)；結(jié)構(gòu)三密封主軸軸承密封采用的前、后端密封環(huán)為兩對(duì)相鄰邊緣相向凸凹楔合的相同結(jié)構(gòu),及軸承蓋孔內(nèi)開鋸齒形環(huán)槽結(jié)構(gòu)；主軸箱一角安裝氣缸，氣缸軸、銷桿穿過撥叉，撥叉端的推軸落入軸承座槽內(nèi)，帶動(dòng)滑座軸向移動(dòng)。本設(shè)計(jì)對(duì)軸承密封采用前端迷宮式與軸承蓋孔內(nèi)開鋸齒形環(huán)槽，能夠很好的起到防水與防塵效果。
文檔編號(hào)B23D33/02GK102974847SQ20121056609
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者李曉雷, 郭生, 林旭堯, 王志鑫, 王喆, 徐大偉, 楚文龍, 張洪慶, 姚宇, 侯春明, 馬旭, 廖家賢, 張強(qiáng), 李進(jìn)冬, 王國玉, 李海濱, 陶秀玉 申請(qǐng)人:沈陽機(jī)床股份有限公司