本發(fā)明涉及機床技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種機床主軸模塊。
背景技術(shù):
主軸模塊結(jié)構(gòu)部件是數(shù)控機床上必備關(guān)鍵核心部件之一,是數(shù)控機床的心臟,外部主電機通過帶傳動的方式將外部動力傳遞給機床的主軸,實現(xiàn)主軸的旋轉(zhuǎn)切削功能,現(xiàn)有的主軸模塊,其主軸一般為一端連接動力,另一端連接動力卡盤,主軸容易發(fā)生扭曲變形,導(dǎo)致主軸發(fā)生偏心轉(zhuǎn)動,影響零件的加工精度,通過主軸后端帶傳動的主傳動主要應(yīng)用于轉(zhuǎn)速較高、變速范圍不大的機床。由于動力源存在徑向力(帶拉力)作用在主軸后軸承的后端,使主軸產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力變形,使主軸回轉(zhuǎn)精度受到影響。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了解決現(xiàn)有技術(shù)中主軸模塊其主軸的兩端分別連接動力輸入和動力卡盤,導(dǎo)致主軸容易發(fā)生扭曲變形的問題,現(xiàn)提供一種機床主軸模塊,可適用于數(shù)控立式車床、數(shù)控車床、鉆床、銑床等。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種機床主軸模塊,包括箱體及轉(zhuǎn)動安裝在箱體內(nèi)的主軸,所述主軸的前端及后端與箱體之間均設(shè)置有軸承,所述主軸的中間部位固定有從動輪,所述箱體上位于主軸的側(cè)方轉(zhuǎn)動設(shè)置有傳動軸,所述傳動軸的一端固定有皮帶輪,另一端固定有主動輪,所述從動輪為大錐齒輪,所述主動輪為小錐齒輪,大錐齒輪與小錐齒輪嚙合,大錐齒輪與小錐齒輪的大傳動比降速,擴大輸出轉(zhuǎn)矩,可以滿足主軸低速時對輸出轉(zhuǎn)矩特性的要求。。
本方案中通過將外部動力從主軸的中間部位輸入,減少了主軸的扭曲變形力,減小了外部動力源與主軸傳動時所存在的徑向力(拉力)對主軸的影響,降低了對主軸的剛性要求,提高主軸的回轉(zhuǎn)精度及使用壽命,從動輪與主動輪的傳動連接還能提供一定的減速比,同時主軸及傳動軸集成在箱體內(nèi),有利于規(guī)?;圃欤邆浔阌谘b配維護、精度高、剛性好、承載能力強、響應(yīng)快速及噪音低等優(yōu)點;其中,中間部位帶有從動輪的主軸,通過主動輪與從動輪傳動比降速,擴大輸出轉(zhuǎn)矩,可以滿足主軸低速時對輸出轉(zhuǎn)矩特性的要求。
優(yōu)選地,所述小錐齒輪與傳動軸一體成型。
進一步地,所述主軸后端與箱體之間的軸承為后軸承,后軸承軸向定位在箱體上,所述后軸承為圓錐滾子軸承。
主軸與前軸承一般都為過盈配合,在主軸高速運轉(zhuǎn)時會發(fā)熱,主軸會變形向前延伸,如前軸承和后軸承都是固定的容易導(dǎo)致主軸發(fā)生抱死的問題,進一步地,所述主軸前端與箱體之間的軸承為前軸承,所述主軸的前端上固定有隔套,所述前軸承內(nèi)圈的內(nèi)端面抵在隔套上,所述主軸的前端螺紋連接有調(diào)整螺母,所述前軸承位于調(diào)整螺母與隔套之間,所述調(diào)整螺母的內(nèi)側(cè)端面與前軸承的外圈端面具有間隙,通過調(diào)整螺母可調(diào)節(jié)調(diào)整螺母與前軸承之間的間隙,當(dāng)主軸發(fā)熱時,主軸向前延伸,避免主軸的徑向變形,確保主軸前端零件的加工精度,其中主軸向前延伸時,由于間隙的存在前軸承隨主軸一并向前移動,主軸發(fā)熱后,其變形一定是軸向延伸的而不會是徑向延伸的。因主軸的長徑比大,熱變形延伸一般都是軸向的。
進一步地,所述箱體內(nèi)位于前軸承的內(nèi)側(cè)卡設(shè)有擋圈,所述前軸承外圈的內(nèi)側(cè)抵在所述擋圈上,所述箱體的上通過螺釘安裝有前端蓋,所述調(diào)整螺母及主軸均穿過所述前端蓋,所述前軸承的外側(cè)抵在前端蓋的內(nèi)側(cè),主軸向前延伸時,前軸承的內(nèi)圈隨主軸一并向前移動。
為了提高防塵密封效果,進一步地,所述調(diào)整螺母的外側(cè)具有蓋帽,所述蓋帽的內(nèi)側(cè)具有環(huán)形凸起,所述前端蓋上開設(shè)有與環(huán)形凸起相匹配的環(huán)形凹槽,所述環(huán)形凸起位于環(huán)形凹槽內(nèi),所述調(diào)整螺母的外周面上開設(shè)若干迷宮槽。
進一步地,所述主軸上固定有防塵蓋,所述前端蓋的外側(cè)端面位于防塵蓋內(nèi)。
進一步地,所述主軸的前端具有一前端大后端小的錐形段,所述前軸承套設(shè)在錐形段上,錐形段可提高主軸前端的強度,提高與前軸承的安裝穩(wěn)固型,便于前軸承安裝與定位。
優(yōu)選地,所述前軸承為雙列圓柱滾子軸承。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的機床主軸模塊打破了傳統(tǒng)車床主軸結(jié)構(gòu)的限制,把主軸上零件集約為一個整體模塊,有利于規(guī)?;圃欤邆浔阌谘b配維護、精度高、剛性好、承載能力強、響應(yīng)快速及噪音低等優(yōu)點;通過將外部動力從主軸的中間部位輸入,減少了主軸的扭曲變形力,降低了對主軸的剛性要求,提高主軸的回轉(zhuǎn)精度及使用壽命,從動輪與主動輪的傳動連接還能提供一定的減速比,擴大輸出轉(zhuǎn)矩。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明機床主軸模塊的示意圖;
圖2是圖1中A的局部放大示意圖。
圖中:1、箱體,2、主軸、2-1、錐形段,3、從動輪,4、主動輪,5、皮帶輪,6、前軸承,7、后軸承,8、隔套,9、調(diào)整螺母,9-1、蓋帽,9-2、迷宮槽,10、擋圈,11、前端蓋,11-1、環(huán)形凹槽,12、防塵蓋,13、平衡套,14、推力角接觸軸承,15、軸承墊,16、卡盤,17、傳動軸,18、連接盤。
具體實施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu),因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成,方向和參照(例如,上、下、左、右、等等)可以僅用于幫助對附圖中的特征的描述。因此,并非在限制性意義上采用以下具體實施方式,并且僅僅由所附權(quán)利要求及其等同形式來限定所請求保護的主題的范圍。
實施例1
如圖1和2所示,一種機床主軸模塊,包括箱體1及轉(zhuǎn)動安裝在箱體1內(nèi)的主軸2,主軸2的前端固定有連接盤18及卡盤16,主軸2的前端及后端與箱體1之間均設(shè)置有軸承,主軸2的中間部位固定有從動輪3,箱體1上位于主軸2的側(cè)方轉(zhuǎn)動設(shè)置有傳動軸17,傳動軸17的一端固定有皮帶輪5,另一端固定有主動輪4,主動輪4與從動輪3傳動連接,外部主電機通過傳動帶與傳動軸17的皮帶輪5傳動連接,傳動軸17通過主動輪4與從動輪3的傳動連接驅(qū)動主軸2轉(zhuǎn)動并提供一定的減速比。
從動輪3為大錐齒輪,主動輪4為小錐齒輪,大錐齒輪與小錐齒輪嚙合。
小錐齒輪與傳動軸17一體成型,即傳動軸17為錐齒輪軸。
主軸2后端與箱體1之間的軸承為后軸承7,后軸承7軸向定位在箱體1上,后軸承7為圓錐滾子軸承,大錐齒輪通過平衡套13軸向定位在主軸2上,平衡套13通過鍵在主軸2上徑向定位,箱體1內(nèi)位于主軸2的后端固定有軸承墊15,軸承墊15與平衡套13之間設(shè)置推力角接觸軸承14,平衡套13的后端抵在推力角接觸軸承14的前端,平衡套13的前端抵在主軸2的臺階面上,推力角接觸軸承14的后端抵在軸承墊15的前端,大錐齒輪通過螺釘與平衡套13固定連接,以此實現(xiàn)大錐齒輪在主軸2上的固定。
主軸2前端與箱體1之間的軸承為前軸承6,主軸2的前端上固定有隔套8,前軸承6內(nèi)圈的內(nèi)端面抵在隔套8上,主軸2的前端螺紋連接有調(diào)整螺母9,前軸承6位于調(diào)整螺母9與隔套8之間,調(diào)整螺母9的內(nèi)側(cè)端面與前軸承6的外圈端面具有間隙,通過調(diào)整螺母9可調(diào)節(jié)調(diào)整螺母9與前軸承6之間的間隙,當(dāng)主軸2發(fā)熱時,主軸2向前延伸,避免主軸2的徑向變形,確保主軸2前端零件的加工精度,其中主軸2向前延伸時,由于間隙的存在前軸承6隨主軸2一并向前移動。
箱體1內(nèi)位于前軸承6的內(nèi)側(cè)卡設(shè)有擋圈10,前軸承6外圈的內(nèi)側(cè)抵在擋圈10上,箱體1的上通過螺釘安裝有前端蓋11,調(diào)整螺母9及主軸2均穿過前端蓋11,前軸承6的外側(cè)抵在前端蓋11的內(nèi)側(cè),主軸2向前延伸時,前軸承6的內(nèi)圈隨主軸2一并向前移動。
調(diào)整螺母9的外側(cè)具有蓋帽9-1,蓋帽9-1的內(nèi)側(cè)具有環(huán)形凸起,前端蓋11上開設(shè)有與環(huán)形凸起相匹配的環(huán)形凹槽11-1,環(huán)形凸起位于環(huán)形凹槽11-1內(nèi),調(diào)整螺母9的外周面上開設(shè)若干迷宮槽9-2,迷宮槽9-2的截面呈三角形。
主軸2上固定有防塵蓋12,前端蓋11的外側(cè)端面位于防塵蓋12內(nèi)。
主軸2的前端具有一前端大后端小的錐形段2-1,前軸承6套設(shè)在錐形段2-1上。
前軸承6為雙列圓柱滾子軸承。
上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內(nèi)容,相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi),進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容,必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。