儀表車床機電一體化主軸箱及輔助構(gòu)造的制作方法

本發(fā)明屬于機械領(lǐng)域，涉及儀表車床主軸箱機電一體化構(gòu)造。

背景技術(shù)：

目前，傳統(tǒng)的儀表車床夾緊機構(gòu)都是前端的夾頭連接空心拉桿，拉桿穿過空心主軸與后端的拉緊機構(gòu)連接的方式工作。所以傳動方式基本以皮帶驅(qū)動或齒輪傳動為主。其中皮帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，成本低，軸向安裝空間小，但高速回轉(zhuǎn)的機械震動大，電機連接皮帶盤需要更多的安裝空間；齒輪傳動結(jié)構(gòu)緊湊復雜，但嚙齒噪音及能耗大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

隨著現(xiàn)在夾緊技術(shù)的提高，尤其是以公開專CN201410249351或CN201210054013.8為代表的氣液增壓為基礎(chǔ)的夾緊機構(gòu)發(fā)明以后，主軸箱的結(jié)構(gòu)更小，主軸更短了。因此對儀表車床電機直接驅(qū)動為核心的技術(shù)研究意義凸顯。

為實現(xiàn)上述目的，

本發(fā)明基于儀表車床內(nèi)置式夾緊機構(gòu)，將主軸箱、電機融為一體并輔助以水冷構(gòu)造，設(shè)計成機電一體化主軸箱。其核心內(nèi)容是：

儀表車床機電一體化主軸箱及輔助構(gòu)造，主要由主軸箱(13)及附件、空心主軸(27)及軸承、夾頭(26)及附件、活塞及推力組件、電機轉(zhuǎn)子(11)、電機定子(21)、電機外殼(17)及附件、水冷構(gòu)造等共同組成，其特征在于：所述電機轉(zhuǎn)子(11)安裝于空心主軸(27)；所述電機定子(21)安裝于電機外殼(17)；所述電機外殼(17)通過法蘭盤(15)同軸固定于主軸箱(13)主缸筒；所述主缸筒安裝前端蓋(14)；所述電機外殼(17)后端設(shè)置后端蓋(16)；所述前端蓋(14)安裝前支撐軸承(2)；所述法蘭盤(15)安裝后支撐軸承(10)；所述后端蓋(16)安裝輔助軸承(12)。

如[0006]所述之儀表車床機電一體化主軸箱及輔助構(gòu)造，其特征在于：所述電機外殼(17)的三個軸向安裝孔兩端分別設(shè)置密封堵頭(23)；所述密封堵頭(23)之間分別設(shè)置進水孔(29)、出水孔(30)。

如[0006]所述之儀表車床機電一體化主軸箱及輔助構(gòu)造，其特征在于：所述空心主軸(27)前端分別設(shè)置外階臺以安裝耐磨軸套(1)、前支撐軸承(2)、推力軸承一(3)；所述空心主軸(27)外圓中段活動配合推力軸承二(6)，并依次安裝活塞一(4)、活塞二(5)、推力軸承二(6)、滑塊套(7)、推力滑塊(8)及彈簧(9)；所述空心主軸(27)后端外圓分別設(shè)置階臺以安裝后支撐軸承(10)、電機轉(zhuǎn)子(11)、輔助軸承(12)；所述各階臺需要安裝卡簧(24)的位置分別扎槽；所述空心主軸(27)后端設(shè)置內(nèi)螺紋及緊定螺絲安裝孔。

如[0006]所述之儀表車床機電一體化主軸箱及輔助構(gòu)造，其特征在于：所述主軸箱(13)的箱體設(shè)置軸向通孔；所述通孔兩端設(shè)置密封堵頭(23)；所述密封堵頭(23)之間分。

如[0006]所述儀表車床機電一體化主軸箱及輔助構(gòu)造，其特征在于：所述法蘭盤(15)由前階臺(37)、基座一(39)、后階臺(38)、內(nèi)圓四部分功能區(qū)組成；所述前階臺(37)設(shè)置密封圈槽，并安裝于主軸箱(13)主缸筒后端；所述后階臺(38)安裝于電機外殼(17)主缸筒；所述基座(39)分別設(shè)置與主軸箱(13)、電機外殼(17)相對應的安裝孔(36)；所述基座(39)設(shè)置水冷通路；所述法蘭盤(15)內(nèi)圓設(shè)置安裝后支撐軸承(10)的主階臺和安裝密封隔片(19)的副階臺；所述密封隔片(19)外圓活配于法蘭盤(15)內(nèi)圓主階臺并密封于密封圈(35)；所述密封隔片(19)內(nèi)圓扎槽并安裝防塵密封圈(34)；所述防塵密封圈(34)外圓安裝于密封隔片(19)內(nèi)槽，內(nèi)圓密封于空心主軸(27)。

如[0006]所述之儀表車床機電一體化主軸箱及輔助構(gòu)造，其特征在于：所述前端蓋(14)由基座(41)、前階臺二(40)，內(nèi)圓、緊定安裝孔(42)等功能區(qū)組成；所述前階臺二(40)安裝于主缸筒并密封于密封圈；所述前端蓋(14)內(nèi)圓設(shè)置主階臺安裝前支撐軸承(2)；所述前端蓋(14)內(nèi)圓設(shè)置螺紋并安裝前密封蓋(20)；所述前端蓋(14)螺紋位置設(shè)置緊定安裝孔(42)；所述前密封蓋(20)外圓設(shè)置螺紋以及安裝密封圈(35)的階臺，內(nèi)圓扎槽并安裝防塵密封圈(34)；所述前密封蓋(20)外端面等分設(shè)置安裝孔(36)，內(nèi)端面壓緊前支撐軸承(2)并密封于密封圈。

如[0010]所述之法蘭盤(15)的水冷通路，其特征在于：法蘭盤基座上設(shè)置U形槽；所述U形槽內(nèi)嵌入冷卻水銅管(31)。

以上就是本發(fā)明的核心要點，以下補充說明。

如[0006]所述之儀表車床機電一體化主軸箱及輔助構(gòu)造具有區(qū)別于傳統(tǒng)儀表車床皮帶或齒輪傳動的明顯特征，主體采用主軸箱(13)油浸潤滑、法蘭盤(15)過渡、電機外殼(17)后置的技術(shù)方案；空心主軸(27)采用前支撐軸承(2)、后支撐軸承(10)、輔助軸承三支點安裝；電機轉(zhuǎn)子(11)對應于電機定子(21)直接安裝于空心主軸(27)；在此基礎(chǔ)上，主軸箱(13)若應用公開專利CN201410249351或CN201210054013為代表的內(nèi)置式夾緊機構(gòu)，本案將相得益彰。

如[0007]或[0009]或[0010]設(shè)置水冷構(gòu)造要點在于：[0006]所建立的主軸箱油浸潤滑、法蘭盤(15)過渡、電機外殼(17)后置的技術(shù)方案必須設(shè)置散熱構(gòu)造，預防因主軸高速運轉(zhuǎn)帶來的熱量堆積影響設(shè)備運行。

如[0010]及[0011]所述之主缸筒及前端蓋(14)及前密封蓋(20)、法蘭盤(15)及密封隔片(19)之構(gòu)造有利于密封主缸筒內(nèi)潤滑油，有效確保油位線。

如[0010]所述之法蘭盤(15)及密封隔片(19)的設(shè)計可以保證電機定子(21)、電機轉(zhuǎn)子(11)的運行空間與主軸箱(13)油浸空間的互相獨立。

如[0011]所述之前端蓋(14)與前密封蓋(20)能有效密封主缸筒的油浸空間；密封蓋上的安裝孔(36)和螺紋可以幫助調(diào)節(jié)軸承的松緊度。

綜上所述：本案主體采用主軸箱(13)油浸潤滑、法蘭盤(15)過渡、電機外殼(17)后置的技術(shù)方案；空心主軸(27)采用前支撐軸承(2)、后支撐軸承(10)、輔助軸承(12)三支點安裝，且電機轉(zhuǎn)子(11)直接安裝于空心主軸(27)的技術(shù)方案；主軸箱(13)、法蘭盤(15)、電機外殼(17)采用分別水冷的技術(shù)方案；因此獲得以下有益效果：

1)本案主體采用主軸箱(13)油浸潤滑、法蘭盤(15)過渡、電機外殼(17)后置的技術(shù)方案以后，儀表車床的空間使用率提高、使用轉(zhuǎn)數(shù)提高，機械噪音降低、安全性提高并節(jié)能降耗。

2)空心主軸(27)采用前支撐軸承(2)+后支撐軸承(10)+輔助軸承(12)三支點安裝并直接安裝電機轉(zhuǎn)子(11)的技術(shù)方案，主軸穩(wěn)定性更強，生產(chǎn)加工的精度更高。

3)主軸箱(13)、法蘭盤(15)、電機外殼(17)采用分段水冷的技術(shù)方案，可保障主機的高速運行。

4)法蘭盤(15)及密封隔片(19)、前端蓋(14)及前密封蓋(20)可有效密封主缸筒內(nèi)潤滑油。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)合內(nèi)置式夾緊機構(gòu)的機電一體化主軸箱及水冷構(gòu)造實施例半剖示意圖。

圖2為法蘭盤(15)構(gòu)造及冷卻水銅管(31)埋設(shè)示意圖。

圖3為圖1中A-B-C-D區(qū)域內(nèi)電機外殼(17)安裝孔(36)冷卻水通路細部特征。

圖4為圖1中E-F-G-H區(qū)域內(nèi)主軸箱(13)水冷構(gòu)造示意圖。

圖5為前端蓋前視、剖面、后視及三維剖視圖。

圖中所示：1.耐磨軸套 2.前支撐軸承 3.推力軸承一 4.活塞一 5.活塞二 6.推力軸承二 7.滑塊套 8.推力滑塊 9.彈簧 10.后支撐軸承 11.電機轉(zhuǎn)子 12.輔助 軸承 13.主軸箱 14.前端蓋 15.法蘭盤 16.后端蓋 17.電機外殼 18.螺絲 19.密封隔片 20.前密封蓋 21.電機定子 22.電機繞組 23.密封堵頭 24.卡簧 25.拉桿 26.夾頭 27.空心主軸 28.電機接線盒 29.進水孔 30.出水孔 31.冷卻水銅管 32.導氣孔 33.導壓孔 34.防塵密封圈 35.密封圈 36.安裝孔 37.前階臺 38.后階臺 39.基座一 40.前階臺二 41.基座二 42.緊定安裝孔

具體實施方式

下面結(jié)合附圖之具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明：

圖1所示為本發(fā)明的總體實施例半剖圖，如圖所示：儀表車床夾持機構(gòu)內(nèi)置于主軸箱(13)主缸筒內(nèi)；電機轉(zhuǎn)子(11)安裝于空心主軸(27)；電機定子(21)安裝于電機外殼(17)；電機外殼(17)通過法蘭盤(15)同軸固定于主軸箱(13)主缸筒；主軸箱(13)前端設(shè)置前端蓋(14)及密封蓋；電機外殼(17)后端設(shè)置后端蓋(16)；前端蓋(14)安裝前支撐軸承(2)；法蘭盤(15)安裝后支撐軸承(10)；后端蓋(16)安裝輔助軸承(12)；空心主軸(27)外圓依次安裝耐磨軸套(1)、前支撐軸承(2)、推力軸承一(3)、活塞一(4)、活塞二(5)、推力軸承二(6)、滑塊套(7)、推力滑塊(8)、彈簧(9)、卡簧(24)、后支撐軸承(10)、電機轉(zhuǎn)子(11)、輔助軸承(12)；空心主軸(27)內(nèi)孔安裝拉桿(25)并連接夾頭(26)。

工作時，高壓介質(zhì)進入由主缸筒、活塞一(4)、活塞二(5)組成的壓力缸，推動活塞二(5)、推力軸承二(6)、滑塊套(7)以及推力滑塊(8)；所述推力滑塊(8)拉緊拉桿(25)、夾頭(26)，最后夾緊工件，然后打開電機開關(guān)，主軸回轉(zhuǎn)，開始切削。

切削作業(yè)完成后，關(guān)閉電機開關(guān)，主軸停止回轉(zhuǎn)，高壓介質(zhì)卸壓，彈簧(9)推動推力滑塊(8)、推力軸承二(6)、活塞二(5)及拉桿(25)，最后推動夾頭(26)復位，松開工件。

圖2為圖1中法蘭盤(15)構(gòu)造及水冷銅管埋設(shè)示意圖，如圖所示：冷卻水銅管(31)設(shè)置于法蘭盤(15)U型槽內(nèi)并充分壓緊。

圖3為圖1中A-B-C-D區(qū)域內(nèi)電機外殼(17)安裝孔中冷卻水通路細部特征，如圖所示：電機外殼(17)為鋁合金型材，預置了主缸筒以及三個安裝孔；所述安裝孔兩端預留螺絲(18)孔位，并分別設(shè)置密封堵頭(23)；靠近密封堵頭(23)的兩端分別設(shè)置進水孔和出水孔。

圖4為圖1中E-F-G-H區(qū)域內(nèi)主軸箱(13)水冷構(gòu)造示意圖，如圖所示：主軸箱(13)軸向設(shè)置通孔并兩端分別設(shè)置密封堵頭(23)，靠近密封堵頭(23)的兩端分別設(shè)置進水孔和出水孔。

圖5為前端蓋前視、剖面、后視及三維剖視圖。

最后說明：

上述實施例圖形比例、尺寸、間隙，僅為簡化的說明本發(fā)明的示意圖，而非所述權(quán)利的唯一真實表述；如主軸箱(13)上注油孔、油鏡、前后油箱的連通孔、油壓表的安裝等因非本發(fā)明重大關(guān)聯(lián)，故實施例中均已略去。