專利名稱：高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械制造設(shè)備。
背景技術(shù)：
車銑復(fù)合加工中心具有車、銑、鉆、鏜、攻絲、深孔加工、車銑內(nèi)外螺紋等功能，這些 功能主要依靠車銑復(fù)合加工動力主軸裝置來實現(xiàn)，因此要求此類裝置除能夠安裝旋轉(zhuǎn)刀具 進行銑削加工外，還可以安裝車削刀具，實現(xiàn)車銑復(fù)合加工。車銑復(fù)合加工動力電主軸技術(shù) 作為車銑復(fù)合加工中心的核心技術(shù)一直被國外壟斷，大大增加了國內(nèi)廠商設(shè)備引進成本、 設(shè)備維修維護費用，制約了我國汽車、軍工、航空、能源等行業(yè)的快速發(fā)展。故需設(shè)計一款高 速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置，打破同類機床國外廠商壟斷的局面，使我國機床制造業(yè) 在高技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域里取得進一步的發(fā)展，縮短我國機床制造業(yè)與國外競爭對手的差距，提 高我國高端數(shù)控產(chǎn)品的國際競爭力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置及其制造方法，裝備 在高速五軸車銑復(fù)合加工中心上，可實現(xiàn)高剛性車削加工和高轉(zhuǎn)速銑削等復(fù)合加工。高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置，裝備在高速五軸車銑復(fù)合加工機床上，并有 配套的電氣、液壓、控制部分與機床上的系統(tǒng)對應(yīng)結(jié)合，其特征在于主軸箱內(nèi)部同心由外至 內(nèi)安裝有水套、內(nèi)置電機和主軸，主軸內(nèi)孔安裝有拉刀機構(gòu)，拉刀機構(gòu)前端安裝拉刀套，拉 刀機構(gòu)后端連接連接套及卸刀機構(gòu)；主軸兩端外壁安裝的前、后軸承構(gòu)成軸承變預(yù)緊結(jié)構(gòu)； 三齒盤機構(gòu)安裝在拉刀套外周，由套筒形成卸刀油缸，主軸后端的卸載油缸和卸刀油缸、打 刀油缸通過后端蓋、大法蘭安裝在主軸箱上，進、出油口分別與機床的液壓系統(tǒng)相連接。制造高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置的方法，其特征在于法蘭與主軸箱采用基 孔制配合，并用螺釘固定，用圓錐銷定位；后軸承套安裝時先調(diào)整后軸承套的內(nèi)孔與前法 蘭內(nèi)孔的同軸度，同軸精度在Φ0. Olmm以內(nèi)，再向后法蘭內(nèi)孔與后軸承套外圓之間的縫隙 內(nèi)注入填料膠；主軸前后軸承安裝處的外圓尺寸與前、后軸承的配合間隙在-0. 002mm +0. 003mm之間；配磨調(diào)整墊使定齒盤比動齒盤在軸向上低0. 005mm ；在滿足低速車削扭矩 在5000Nm以上的同時，該裝置的最高轉(zhuǎn)速可以達到15000r/min。本設(shè)計裝備在高速五軸車銑復(fù)合加工中心上，實現(xiàn)機床的高速、高精、復(fù)合化加 工，解決了三個關(guān)鍵技術(shù)問題，即高轉(zhuǎn)速、高精度、高剛性銑削加工的實現(xiàn)方式，高剛性車削 加工的實現(xiàn)方式，高可靠性的實現(xiàn)方式。在本發(fā)明中，動力主軸的驅(qū)動依靠安裝在主軸上的內(nèi)裝電機來完成，外環(huán)配有水 套，實現(xiàn)電機的循環(huán)冷卻，控制電主軸溫升。在主軸前端應(yīng)用三齒盤結(jié)構(gòu)實現(xiàn)車削加工時的 高剛性，通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新保證齒盤鎖緊時，主軸軸承實現(xiàn)卸載，減少對主軸軸承的附加載荷； 通過熱和振動傳感器反饋主軸系統(tǒng)的運行狀態(tài)，保證主軸系統(tǒng)的工作可靠性；主軸后端配 有高精度、高轉(zhuǎn)速直聯(lián)反饋光柵，保證動力主軸的高動態(tài)特性。主軸中心裝配拉刀機構(gòu)，可實現(xiàn)中心通水和吹氣。主軸的轉(zhuǎn)速和剛性是一對矛盾體，轉(zhuǎn)速過高則剛性就相對較低，剛性過高則轉(zhuǎn)速 就相對較低。本發(fā)明的創(chuàng)造性在于應(yīng)用了軸承變預(yù)緊技術(shù)，保證高轉(zhuǎn)速時較少的發(fā)熱量和 低速加工時主軸的高剛性，通過熱和振動傳感器反饋主軸系統(tǒng)的運行狀態(tài)，保證動力主軸 的工作可靠性。拉刀機構(gòu)配有無級行程開關(guān)，實現(xiàn)帶刀拉刀、無刀拉刀和打刀三個位置的檢 測。拉刀機構(gòu)打刀時，利用前端的三齒盤結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對打刀力的平衡，避免打刀時對主軸軸承 的沖擊載荷。


圖1是高速動力電主軸剖視圖；圖2是液壓系統(tǒng)原理示意圖；圖3是氣動系統(tǒng)原理示意圖。
具體實施例方式高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置，裝在高速五軸車銑復(fù)合加工機床上，并有配 套的電氣、液壓、控制部分與機床上的系統(tǒng)對應(yīng)結(jié)合，見圖1，其特征在于主軸箱31內(nèi)部同 心由外至內(nèi)安裝有水套12、內(nèi)置電機11和主軸32，主軸32內(nèi)孔安裝有拉刀機構(gòu)10，拉刀 機構(gòu)10前端安裝拉刀套2，拉刀機構(gòu)10后端連接連接套30及卸刀機構(gòu)；主軸32兩端外壁 安裝的前軸承37、后軸承15分別構(gòu)成軸承變預(yù)緊結(jié)構(gòu)；主軸32后端的鎖緊螺母27上安裝 圓光柵16 ；三齒盤機構(gòu)安裝在拉刀套2的外周，由套筒3、浮動齒盤4和前端蓋39形成松開 油缸6，由浮動齒盤和前端蓋39構(gòu)成鎖緊油缸5 ；連接套30的后端安裝密封套裝置24，最 后端安裝有無級開關(guān)20 ；主軸32后端的卸載油缸18和卸刀油缸19通過后端蓋21、大法蘭 26安裝在主軸箱31上，進、出油口分別與機床的液壓系統(tǒng)相連接。軸承變預(yù)緊結(jié)構(gòu)前軸 承37通過前法蘭36安裝在主軸箱31上，前軸承37左側(cè)安置拉刀套2，右側(cè)安置套筒33和 小端蓋34，前軸承37內(nèi)環(huán)安裝在主軸32外周上，外環(huán)由前法蘭36支撐，前法蘭36內(nèi)安裝 有熱和振動傳感器9，與拉刀套2、套筒33及小端蓋34構(gòu)成前預(yù)緊結(jié)構(gòu)；主軸后軸承15右 側(cè)安置螺母27，內(nèi)環(huán)安裝在主軸32外周上，外環(huán)靠后軸承套28支撐，同心安裝在后軸承15 外周的后軸承套28左端面有6個直徑10mm、深9mm的孔，孔內(nèi)安裝有壓電件14，后軸承套 28與后法蘭13之間形成預(yù)緊油缸29，通過螺母27實現(xiàn)預(yù)緊。前軸承卸載油缸結(jié)構(gòu)見圖2，圖3，安裝在后法蘭13右側(cè)的大法蘭26和與連接套 30端同軸固定的小法蘭22構(gòu)成前軸承卸載油缸18，在大法蘭26內(nèi)環(huán)安裝缸套17，缸套17 在大法蘭26和小法蘭22之間作為油缸活塞；缸套17左端的推進安裝在主軸32上螺母25。卸刀油缸及卸刀力平衡結(jié)構(gòu)小法蘭22、后端蓋21和打刀缸套23構(gòu)成卸刀油缸 19，打刀缸套23同心安置在小法蘭22和后端蓋21之間作為油缸活塞，打刀缸套23前端伸 入主軸中心孔內(nèi)。定齒盤8和前法蘭36內(nèi)安置開關(guān)觸桿38，與位于主軸箱31壁內(nèi)的限位 開關(guān)35相通。三齒盤機構(gòu)安裝在主軸32前端的拉刀套2上安裝有三齒盤機構(gòu)的動齒盤7，定 齒盤8固定在前法蘭36內(nèi)，浮動齒盤4安置在前端蓋39內(nèi)，通過調(diào)整墊1調(diào)整定齒盤8的 高度；三齒盤的松開油缸6位于浮動齒盤4和套筒3之間，鎖緊油缸5位于前端蓋39和浮動齒盤4之間，前端蓋39與拉刀套2之間安置迷宮套41，前端蓋39上還有冷卻噴嘴40。動力主軸采用高速、高精陶瓷滾動體復(fù)合軸承，通過壓電陶瓷或比例伺服液壓實 現(xiàn)軸承預(yù)緊力的動態(tài)調(diào)節(jié)，保證高轉(zhuǎn)速時較少的發(fā)熱量和低速加工時主軸的高剛性。上述機械部分保證了技術(shù)性能改進1.高轉(zhuǎn)速、高精度、高剛性銑削加工的實現(xiàn)方式如圖1所示，銑削加工前，主軸32前端的三齒盤機構(gòu)的松開油缸6進油，浮動齒盤 4與動齒盤7和定齒盤8脫開，開關(guān)觸桿38前伸，限位開關(guān)35發(fā)信號確認浮動齒盤4完全 脫開；安裝在主軸32上的內(nèi)裝電機11開始供電，實現(xiàn)無間隙直接驅(qū)動刀具主軸32高速旋 轉(zhuǎn)。電機11外環(huán)配有水套12，實現(xiàn)電機11的循環(huán)冷卻，控制電主軸溫升。主軸32的前軸 承37和后軸承15均采用高速、高精陶瓷滾動體復(fù)合軸承，保證了主軸32的旋轉(zhuǎn)精度。前 軸承37處安裝有熱和振動傳感器9，反饋主軸系統(tǒng)的運行狀態(tài)，當振動超出標準值時，壓電 材料14增加脈沖或預(yù)緊油缸29增加油壓，產(chǎn)生的軸向力通過推動后軸承套28帶動后軸承 15、鎖緊螺母27、主軸32、拉刀套2向后移動，從而實現(xiàn)增加前軸承38的軸承預(yù)緊力，提高 電主軸裝置的剛性；當溫升過高時，壓電材料14減少脈沖或預(yù)緊油缸29降低油壓，按相反 動作實現(xiàn)減少前軸承37預(yù)緊力，降低系統(tǒng)溫升。通過上述方法，保證了電主軸裝置高轉(zhuǎn)速 時較少的發(fā)熱量和低速加工時主軸的高剛性，滿足不同的銑削加工要求。主軸后端配有高 精度、高轉(zhuǎn)速直聯(lián)反饋圓光柵14，保證動力主軸的高動態(tài)特性。2.高剛性車削加工的實現(xiàn)方式如圖1所示，車削加工前，主軸32前端的三齒盤機構(gòu)的鎖緊油缸6進油，浮動齒 盤4與動齒盤7和定齒盤8嚙合鎖緊，開關(guān)觸桿38后伸，限位開關(guān)35發(fā)信號確認浮動齒盤 4嚙合到位，然后主軸32后端的卸載油缸18供油，通過缸套17推動螺母25、主軸32、套筒 33、前軸承37、拉刀套2，最終將平衡力作用到動齒盤7上，使動齒盤7前移，保證三齒盤可 靠嚙合，在這個過程中，前軸承37的內(nèi)環(huán)前移，使軸承不承受切削載荷，提高了前軸承37的 使用壽命。綜上所述，三齒盤機構(gòu)的前置和卸載油缸的應(yīng)用保證了高剛性切削加工的實現(xiàn)。3.高可靠性的實現(xiàn)方式如圖1所示，主要通過以下幾種結(jié)構(gòu)保證主軸系統(tǒng)的可靠性a)熱和振動傳感器9安裝在前軸承37的外側(cè)，反饋前軸承37的動行狀態(tài)，保證主 軸系統(tǒng)的工作可靠性；b)內(nèi)裝電機11外環(huán)配有水套12，實現(xiàn)電機11的循環(huán)冷卻，控制電主軸溫升，保證 電機11的工作可靠性；c)車削加工時，主軸32后端的卸載油缸18給油，將主軸前軸承37卸載，提高軸承 使用壽命的同時，保證三齒盤機構(gòu)鎖緊的可靠性；d)自動安裝刀具時，依靠拉刀機構(gòu)10中的彈簧將刀具拉緊。自動卸下刀具時，卸 刀油缸19進高壓油，通過打刀缸套23打擊連接套30和拉刀機構(gòu)10，將刀具卸下。為了避 免在卸刀時對主軸后軸承13的沖擊，卸刀前，主軸32前端的三齒盤機構(gòu)鎖緊，與拉刀機構(gòu) 作用到主軸上的沖擊力平衡，避免卸刀時對主軸后軸承15的沖擊載荷，提高后軸承15的使 用壽命，保證主軸系統(tǒng)工作的可靠性；e)主軸拉刀機構(gòu)10后端配有無級行程開關(guān)20，連接套30后端設(shè)計成細長軸，軸 端為錐形，與無級行程開關(guān)20配合，實現(xiàn)帶刀拉刀、無刀拉刀和打刀三個位置的檢測；另外在連接套30的后端設(shè)計有密封套裝置24，實現(xiàn)刀具內(nèi)部通水和吹氣，保證切削加工時的可
靠性；f)后軸承套28采用灌膠進行安裝，保證后軸承15與前軸承37較高的同軸度要 求；如主軸32前端迷宮套41等旋轉(zhuǎn)件避免螺釘?shù)膽?yīng)用，采用螺紋直接安裝的方式，減少主 軸32高速旋轉(zhuǎn)時的不平衡因素。液壓部分如圖2所示，為確保電主軸裝置各個動作順利實施，在三齒盤鎖緊松開 油缸42和卸刀油缸47配置了兩個必要的液壓回路。P 口為高壓油入口，T 口為回油口。P 口和T 口分別與液壓站上的P 口和T 口連接。為可靠執(zhí)行三齒盤機構(gòu)的鎖緊和松開，三齒 盤鎖緊松開油缸42的液壓回路中將電磁換向閥46、減壓閥45、單向節(jié)流閥44及壓力繼電 器43成組安裝在一起，其液壓入口和回油口分別與三齒盤鎖緊松開油缸42的出入口相通。 電磁換向閥46作鎖緊、松開功能的切換，通過減壓閥45調(diào)整機構(gòu)壓力值到合適的大小，單 向節(jié)流閥44負責調(diào)整浮動齒盤的執(zhí)行速度，通過數(shù)字壓力繼電器43可有效監(jiān)控系統(tǒng)的壓 力狀態(tài)，確保三齒盤機構(gòu)工作可靠，卸刀油缸47與電磁換向閥51的液壓回路中也安裝與三 齒盤鎖緊松開油缸42類似的減壓閥50、單向節(jié)流閥49、數(shù)字壓力繼電器48作為液壓液壓 執(zhí)行部件，來保證裝刀、卸刀動作的順利完成。氣動部分如圖3所示，該裝置配有主軸中心吹氣56和主軸頭氣密封58。該裝置 為高精密裝置，對空氣的要求比較高，因此配備了氣動處理單元52，過濾掉空氣中的雜質(zhì)， 氣動處理單元由過濾器、保護開關(guān)、電磁閥、消音器組成，各執(zhí)行元件分別與電氣系統(tǒng)連接， 自動控制其工作狀態(tài)。過濾器53進一步過濾掉空氣中的水份，獲得清潔、干燥的氣源。減 壓閥54根據(jù)電主軸裝置工作情況調(diào)整氣源壓力。因為主軸中心只有在換刀時吹氣，因此設(shè) 計有一個電磁閥55，控制氣源的開關(guān)，而主軸頭氣密封在機床供電情況下要一直供氣，所以 只有一個減壓閥57。冷卻部分如圖1所示，刀具上的短錐刀柄和動力主軸連接后，切削時所用的冷卻 液，可通過拉刀機構(gòu)中心孔到達短錐刀柄，進入刀桿直噴切削部位，實現(xiàn)刀具的內(nèi)部冷卻； 而刀具的外部冷卻經(jīng)過電主軸裝置主軸箱31、前法蘭36、前端蓋39中的通道，最終由噴嘴 40噴出。電機的冷卻經(jīng)過電主軸裝置的主軸箱31，由水套12的進水口流入，循環(huán)一周后由 出水口流出水套12，完成對電機11的冷卻。電器部分為實現(xiàn)機床加工中心對本裝置的自動控制，在液壓、氣動、冷卻系統(tǒng)中 都按設(shè)備自動化操作技術(shù)需要配置了電器從圖2和圖3中可見，液壓和氣動管路中應(yīng)用了 電磁閥換向閥、數(shù)字壓力繼電器等執(zhí)行元件，并通過PLC接口與控制系統(tǒng)實現(xiàn)電路連接。制造方法，其特征在于前法蘭36和后法蘭13分別與主軸箱31采用基孔制配合， 同時用12個M8的螺釘分別將前法蘭36和后法蘭13固定在主軸箱31上，并分別用兩個圓 錐銷定位；后軸承套28在安裝過程中，首先調(diào)整后軸承套28的內(nèi)孔與前法蘭36內(nèi)孔的同 軸度，保證兩者的同軸精度在ΦΟ.ΟΙπιπι以內(nèi)，精度調(diào)整好后，通過后法蘭13的注膠孔向后 法蘭13內(nèi)孔與后軸承套28外圓之間的縫隙內(nèi)注入填料膠。主軸32前后軸承安裝處的外圓 尺寸分別與前軸承37和后軸承15配合，保證主軸與前、后軸承的配合間隙在-0. 002mm +0. 003mm之間；配磨調(diào)整墊1保證定齒盤8比動齒盤7在軸向上低0. 005mm。通過上述方 法，在滿足低速車削扭矩在5000Nm以上的同時，該裝置的最高轉(zhuǎn)速可以達到15000r/min， 真正實現(xiàn)了高速加工。
權(quán)利要求
高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置，裝備在高速五軸車銑復(fù)合加工機床上，可實現(xiàn)高剛性車削加工和高轉(zhuǎn)速銑削等復(fù)合加工，并有配套的電氣、液壓、控制部分與機床上的系統(tǒng)對應(yīng)結(jié)合，其特征在于主軸箱(31)內(nèi)部同心由外至內(nèi)安裝有水套(12)、內(nèi)置電機(11)和主軸(32)，主軸(32)內(nèi)孔安裝有拉刀機構(gòu)(10)，拉刀機構(gòu)(10)前端安裝拉刀套(2)，拉刀機構(gòu)(10)后端連接連接套(30)及卸刀機構(gòu)；主軸(32)兩端外壁安裝的前軸承(37)、后軸承(15)分別構(gòu)成軸承變預(yù)緊結(jié)構(gòu)；主軸(32)后端的鎖緊螺母(27)上安裝圓光柵(16)；三齒盤機構(gòu)安裝在拉刀套(2)的外周，由套筒(3)、浮動齒盤(4)和前端蓋(39)形成松開油缸(6)，由浮動齒盤和前端蓋(39)構(gòu)成鎖緊油缸(5)；連接套(30)的后端安裝密封套裝置(24)，最后端安裝有無級開關(guān)(20)；主軸(32)后端的卸載油缸和卸刀油缸、打刀油缸通過后端蓋(21)、大法蘭(26)安裝在主軸箱(31)上，進、出油口分別與機床的液壓系統(tǒng)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置，其特征在于軸承變預(yù)緊 結(jié)構(gòu)前軸承(37)通過前法蘭(36)安裝在主軸箱(31)上，前軸承(37)左側(cè)安置拉刀套 (2)，右側(cè)安置套筒(33)和小端蓋(34)，前軸承(37)內(nèi)環(huán)安裝在主軸(32)外周上，外環(huán)由 前法蘭(36)支撐，前法蘭(36)內(nèi)安裝有熱和振動傳感器(9)，與拉刀套(2)、套筒(33)及 小端蓋(34)構(gòu)成前預(yù)緊結(jié)構(gòu)；主軸后軸承(15)右側(cè)安置螺母(27)，內(nèi)環(huán)安裝在主軸(32) 外周上，外環(huán)靠后軸承套(28)支撐，同心安裝在后軸承(15)外周的后軸承套(28)左端面 有6個直徑10mm、深9mm的孔，孔內(nèi)安裝有壓電件(14)，后軸承套(28)與后法蘭(13)之間 形成預(yù)緊油缸(29)，通過螺母(27)實現(xiàn)預(yù)緊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置，其特征在于前軸承卸 載油缸結(jié)構(gòu)安裝在后法蘭(13)右側(cè)的大法蘭(26)和與連接套(30)端同軸固定的小法 蘭(22)構(gòu)成前軸承卸載油缸(18)，在大法蘭(26)內(nèi)環(huán)安裝缸套(17)，缸套(17)在大法 蘭(26)和小法蘭(22)之間作為油缸活塞；缸套(17)左端的推進安裝在主軸(32)上螺母(25)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置，其特征在于卸刀油缸及 卸刀力平衡結(jié)構(gòu)小法蘭(22)、后端蓋(21)和打刀缸套(23)構(gòu)成卸刀油缸(19)，打刀缸套 (23)同心安置在小法蘭(22)和后端蓋(21)之間作為油缸活塞，打刀缸套(23)前端伸入主 軸中心孔內(nèi)，定齒盤(8)和前法蘭(36)內(nèi)安置開關(guān)觸桿(38)，與位于主軸箱(31)壁內(nèi)的限 位開關(guān)(35)相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置，其特征在于三齒盤機 構(gòu)安裝在主軸(32)前端的拉刀套(2)上安裝有三齒盤機構(gòu)的動齒盤(7)，定齒盤(8)固 定在前法蘭(36)內(nèi)，浮動齒盤(4)安置在前端蓋(39)內(nèi)，通過調(diào)整墊(1)調(diào)整定齒盤(8) 的高度；三齒盤的松開油缸(6)位于浮動齒盤(4)和套筒(3)之間，鎖緊油缸(5)位于前端 蓋(39)和浮動齒盤(4)之間，前端蓋(39)與拉刀套(2)之間安置迷宮套(41)，前端蓋(39) 上還有冷卻噴嘴(40)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置，其特征在于液壓部分 電主軸的高壓油入口 P 口和回油口 T 口分別與液壓站上的P 口和T 口連接，三齒盤鎖緊松 開油缸(42)的液壓回路中配置電器執(zhí)行件成組安裝了鎖緊、松開功能切換的電磁換向閥 (46)、調(diào)整機構(gòu)壓力值的減壓閥(45)、調(diào)整浮動齒盤(4)的執(zhí)行速度的單向節(jié)流閥(44)、 監(jiān)控系統(tǒng)的壓力狀態(tài)數(shù)字壓力繼電器(43)，液壓入口和回油口分別與三齒盤鎖緊松開油缸(42)的出入口相通；卸刀油缸(47)的液壓配置與三齒盤鎖緊松開油缸(42)相似，也是在 卸刀油缸(47)液壓回路中配置電磁換向閥(51)、減壓閥(50)、單向節(jié)流閥(49)、數(shù)字壓力 繼電器(48)作為液壓執(zhí)行件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置，其特征在于冷卻部分 i.刀具的內(nèi)部冷卻刀具上的短錐刀柄和拉刀套(2)連接后，切削時所用的冷卻液，可通過拉刀機構(gòu)10中心孔到達短錐刀柄，進入刀桿直噴切削部位； .刀具的外部冷卻冷卻液經(jīng)過主軸箱(31)、前法蘭(36)、前端蓋(39)中的通道，最 終由噴嘴(40)噴出；c.電機的冷卻經(jīng)過電主軸裝置的主軸箱(31)，由水套(12)的進水口流入，循環(huán)一周后 由出水口流出水套(12)，完成對電機(11)的冷卻。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置的制造方法，其特征在于 前法蘭(36)和后法蘭(13)分別與主軸箱(31)采用基孔制配合，同時用螺釘分別將前法蘭 (36)和后法蘭(13)固定在主軸箱(31)上，并分別用兩個圓錐銷定位；后軸承套(28)在安 裝過程中，首先調(diào)整后軸承套(28)的內(nèi)孔與前法蘭(36)內(nèi)孔的同軸度，保證兩者的同軸精 度在Φ0. Olmm以內(nèi)，精度調(diào)整好后，通過后法蘭(13)的注膠孔向后法蘭(13)內(nèi)孔與后軸 承套(28)外圓之間的縫隙內(nèi)注入填料膠；主軸(32)前后軸承安裝處的外圓尺寸分別與前 軸承(37)和后軸承(15)配合，保證主軸與前、后軸承的配合間隙在-0.002mm +0.003mm 之間；配磨調(diào)整墊(1)保證定齒盤(8)比動齒盤(7)在軸向上低0.005mm;通過上述方法， 在滿足低速車削扭矩在5000Nm以上的同時，該裝置的最高轉(zhuǎn)速可以達到15000r/min，真正 實現(xiàn)了高速加工。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置的制造方法，其特征在于 部件制造精度i.后軸承套(28)的內(nèi)孔與前法蘭(36)內(nèi)孔的同軸度，同軸精度在Φ0. Olmm以內(nèi)； .主軸(32)前、后軸承安裝處的外圓尺寸分別與前軸承(37)和后軸承(15)配作，保 證主軸與前、后軸承的配合間隙在-0. 002mm +0. 003mm之間；iii.配磨調(diào)整墊1保證定齒盤(8)比動齒盤(7)在軸向上低0. 005mm。
全文摘要
高速車銑復(fù)合加工動力電主軸裝置及其制造方法，裝備在高速五軸車銑復(fù)合加工機床上，并有配套的電氣、液壓、控制部分與機床上的系統(tǒng)對應(yīng)結(jié)合，其特征在于主軸箱內(nèi)部同心由外至內(nèi)安裝有水套、內(nèi)置電機和主軸，主軸內(nèi)孔安裝有拉刀機構(gòu)，拉刀機構(gòu)前端安裝拉刀套，拉刀機構(gòu)后端連接連接套及卸刀機構(gòu)；主軸兩端外壁安裝的前、后軸承分別構(gòu)成軸承變預(yù)緊結(jié)構(gòu)；三齒盤機構(gòu)安裝在拉刀套外周，由套筒形成卸刀油缸，主軸后端的卸載油缸和卸刀油缸、打刀油缸通過后端蓋、大法蘭安裝在主軸箱上，進、出油口分別與機床的液壓系統(tǒng)相連接?？蓪崿F(xiàn)高剛性車削加工和高轉(zhuǎn)速銑削等復(fù)合加工。
文檔編號B23P23/02GK101941152SQ201010264440
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者劉守勝, 劉志坤, 徐海東, 李德珍, 李曉峰, 王家興, 白平, 蓋立亞, 趙尚福, 韋峰 申請人:沈陽第一機床廠