一種高速直聯(lián)主軸的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種高速直聯(lián)主軸，包括，機(jī)體；軸芯，該軸芯通過(guò)分別設(shè)置在機(jī)體上下端部的上軸承和下軸承樞接于機(jī)體內(nèi)，軸芯的底端部設(shè)置有一直徑由下至上依次增大的錐狀孔；拉桿，拉桿的下端部連接有一與錐狀孔匹配且用于固定刀具的拉爪，拉桿的上端部固定有一打刀盤(pán)；安裝在軸芯和拉桿之間的復(fù)位彈簧；油缸組件，其包括位于機(jī)體頂端部上方的缸體、以及安裝在缸體內(nèi)部且用于向下頂壓打刀盤(pán)的活塞；缸體上活動(dòng)的穿接有多個(gè)連接件，該連接件穿過(guò)缸體下端部的部分固定連接在機(jī)體上，連接件上套接有一彈性元件。本發(fā)明油缸的缸體浮動(dòng)的安裝在機(jī)體上，其能夠抵消油缸在上刀或卸刀時(shí)施加于軸芯的軸向推力，保護(hù)軸承不受損傷，延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高速直聯(lián)主軸
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種高速直聯(lián)主軸。
[0003]【背景技術(shù)】
[0004]目前的直聯(lián)主軸通常包括機(jī)體、通過(guò)軸承樞接在機(jī)體內(nèi)部的軸芯、穿接在軸芯內(nèi)部的拉桿、以及安裝在機(jī)體上部的油缸組件，該油缸組件的活塞用于向下頂壓拉桿，完成卸刀過(guò)程，油缸的缸體固定在機(jī)體上，這種剛性連接的方式使得油缸在正常工作時(shí)對(duì)直聯(lián)主軸的軸承產(chǎn)生軸向的推力，降低了軸承的使用壽命，具體的是，油缸活塞向下頂壓拉桿的卸刀力會(huì)通過(guò)拉桿傳遞到軸芯上，使軸芯與機(jī)體產(chǎn)生軸向先下的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，雖然普通的軸承均能夠承受該頂壓力，但是長(zhǎng)時(shí)間軸向頂推軸承，會(huì)嚴(yán)重影響軸承內(nèi)圈和外圈的配合精度，減少軸承的使用壽命。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的旨在于提供一種高速直聯(lián)主軸，其能夠有效的防止油缸的上刀或卸刀力傳遞到軸承上，延長(zhǎng)軸承的使用壽命。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種高速直聯(lián)主軸，包括，
機(jī)體；
穿接在機(jī)體內(nèi)部的軸芯，該軸芯通過(guò)分別設(shè)置在機(jī)體上下端部的上軸承和下軸承樞接于機(jī)體內(nèi)，軸芯的底端部設(shè)置有一直徑由下至上依次增大的錐狀孔；
活動(dòng)的穿接在軸芯內(nèi)部的拉桿，拉桿的下端部連接有一與錐狀孔匹配且用于固定刀具的拉爪，拉桿的上端部固定有一打刀盤(pán)，打刀盤(pán)穿接在軸芯上開(kāi)設(shè)的長(zhǎng)孔內(nèi)且可在該長(zhǎng)孔的上端部和下端部之間活動(dòng)；
安裝在軸芯和拉桿之間的復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧用于提供一個(gè)將拉桿向上頂壓的彈性應(yīng)力；
油缸組件，其包括位于機(jī)體頂端部上方的缸體、以及安裝在缸體內(nèi)部且用于向下頂壓打刀盤(pán)的活塞；缸體上活動(dòng)的穿接有多個(gè)連接件，該連接件穿過(guò)缸體下端部的部分固定連接在機(jī)體上，連接件上套接有一彈性元件，該彈性元件被限定在連接件上端部突出于缸體的部分和缸體之間，且該彈性元件用于提供一個(gè)將缸體向下頂壓的彈性應(yīng)力。
[0008]連接件為預(yù)緊螺釘，該多個(gè)預(yù)緊螺釘均勻分布于機(jī)體上；預(yù)緊螺釘?shù)穆輻U部活動(dòng)穿接在于缸體上，且預(yù)緊螺釘螺桿下端部穿出缸體的部分螺接于機(jī)體，彈性元件為一套在預(yù)緊螺釘?shù)穆輻U上并被限定在缸體和預(yù)緊螺釘?shù)穆菝敝g的彈簧。[0009]機(jī)體的頂端部固定連接有一頂壓于上軸承上端面的上軸承壓蓋，預(yù)緊螺釘螺接在上軸承壓蓋上。
[0010]機(jī)體外部套設(shè)有一機(jī)體外套，該機(jī)體外套的兩端部與機(jī)體密閉連接，機(jī)體外套與機(jī)體之間形成一個(gè)冷卻間隙。
[0011]機(jī)體上開(kāi)設(shè)有冷卻液輸入通道和冷卻液輸出通道；冷卻液輸入通道的一端連通至冷卻間隙、另一端延伸至機(jī)體的表面形成一冷卻液進(jìn)口 ；冷卻液輸出通道的一端連通至冷卻間隙、另一端延伸至機(jī)體的表面形成一冷卻液出口。
[0012]機(jī)體的下端部固定連接有一套在軸芯外部的下端蓋。
[0013]該下端蓋的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有一環(huán)形氣槽，環(huán)形氣槽與下端蓋和軸芯之間的裝配間隙連通；機(jī)體上設(shè)置有一進(jìn)氣通道，該進(jìn)氣通道的一端與環(huán)形氣槽連通、另一端延伸至機(jī)體的表面形成一個(gè)進(jìn)氣口。
[0014]軸芯上均勻分布有多個(gè)導(dǎo)氣孔，導(dǎo)氣孔的一端連通環(huán)形氣槽、另一端延伸至錐狀孔的表面。
[0015]下端蓋的下表面均勻分布有多個(gè)切削液出口，機(jī)體上設(shè)置有用于向切削液出口輸送切削液的送液通道，切削液出口處安裝有萬(wàn)向噴嘴。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:
相比于現(xiàn)有，本發(fā)明油缸的缸體浮動(dòng)的安裝在機(jī)體上，其能夠抵消油缸在上刀或卸刀時(shí)施加于軸芯的軸向推力，從而能夠防止軸承受到較大的軸向推力，保護(hù)軸承不受損傷，延長(zhǎng)了軸承的使用壽命。同時(shí)，本發(fā)明的氣幕結(jié)構(gòu)能夠有效的防止切削碎屑進(jìn)入主軸內(nèi)部；此夕卜，本發(fā)明的冷卻機(jī)構(gòu)能夠保證機(jī)體及其內(nèi)部的軸承、軸芯在低溫狀態(tài)下工作，提高了工件加工的精度。
[0017]
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明氣幕結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖3為本發(fā)明下端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:10、機(jī)體；11、預(yù)緊螺釘；12、彈簧；13、上軸承壓蓋；101、冷卻液進(jìn)口 ； 102、冷卻液輸入通道；103、開(kāi)口 ；104、冷卻液輸出通道；105、開(kāi)口 ；106、冷卻液出口 ；111、進(jìn)氣口 ；112、進(jìn)氣通道；121、進(jìn)液通道；122、進(jìn)液孔；123、堵頭；20、軸芯；21、復(fù)位彈簧；22、錐狀孔；23、上軸承；24、下軸承；25、導(dǎo)氣孔；26、長(zhǎng)孔；30、拉桿；31、打刀盤(pán)；32、拉爪；40、油缸組件；41、缸體；42、活塞；50、下端蓋；51、連通孔；52、環(huán)形氣槽；53、切削液出口 ；54、切削液進(jìn)口 ；55、萬(wàn)向噴嘴；60、機(jī)體外套；61、冷卻間隙。
[0019]
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面，結(jié)合附圖以及【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
如圖1、2、3所示，為本發(fā)明的一種高速直聯(lián)主軸其包括機(jī)體10、軸芯20、拉桿30、油缸組件40，其中，軸芯20穿接在機(jī)體10內(nèi)部，且軸芯20通過(guò)分別設(shè)置在機(jī)體10上下端部的上軸承23和下軸承24樞接在機(jī)體10內(nèi)部，軸芯20的底端部設(shè)置有一直徑由下至上依次增大的錐狀孔22，拉桿30活動(dòng)的穿接在軸芯20內(nèi)部，拉桿30的底端部連接有一用于固定刀具的拉爪32，該拉爪32與上述的錐狀孔22配合，實(shí)現(xiàn)上刀和卸刀，具體的是，拉桿30帶動(dòng)拉爪32順延錐狀孔22向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，錐狀孔22的孔壁逐漸的向內(nèi)擠壓拉爪32，使其掛裝并固定刀具的刀柄，當(dāng)拉桿30帶動(dòng)拉爪32順延錐狀孔22向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉爪32上的彈性部件將拉爪32撐開(kāi)，從而將刀具的刀柄松開(kāi)。拉桿30的上端部固定連接有一打刀盤(pán)31，該打刀盤(pán)31活動(dòng)的套在軸芯20的外部，且打刀盤(pán)31活動(dòng)的穿接在軸芯20的長(zhǎng)孔26中，打刀盤(pán)31可沿著軸芯20的軸向在長(zhǎng)孔26的上端部和下端部之間活動(dòng)。軸芯20和拉桿30之間安裝有一復(fù)位彈簧21，該復(fù)位彈簧21可以是一碟形彈簧，其用于提供一個(gè)將拉桿30向上頂壓的彈性應(yīng)力。油缸組件40設(shè)置在機(jī)體10的上端部上方，其包括缸體41和活塞42，缸體41位于機(jī)體10的頂端部上方，活塞42安裝在缸體41內(nèi)部，其用于在缸體41的上腔室增壓時(shí)，向下運(yùn)動(dòng)將打刀盤(pán)31向下頂壓；缸體41低端部活動(dòng)的穿接有多個(gè)預(yù)緊螺釘11，預(yù)緊螺釘11的螺桿部活動(dòng)的穿接在缸體41上，其下端部穿出缸體41的部分螺接在機(jī)體10上，從而，使預(yù)緊螺釘11固定在機(jī)體10上，缸體41則活動(dòng)連接在機(jī)體10的頂端部，且缸體41能夠順延預(yù)緊螺釘11的軸向相對(duì)于機(jī)體10活動(dòng)，預(yù)緊螺釘11的螺桿部上套接有一彈簧12，該彈簧12被限定在預(yù)緊螺釘11的螺帽和缸體41之間，該彈簧12常態(tài)下受壓，其用于提供一個(gè)將缸體41向著靠近機(jī)體10頂壓的彈性應(yīng)力，S卩，彈簧12始終將缸體41向下頂壓。為了確保彈簧12對(duì)缸體41的頂壓力更為均衡，上述的預(yù)緊螺釘11可以是均勻的分布在機(jī)體10上。當(dāng)然，為了達(dá)到將缸體41向著機(jī)體10頂壓的目的，上述的彈簧12可以是采用其他的彈性元件，例如，橡膠套等，預(yù)緊螺釘11也可以是其他的固定連接在機(jī)體10上的連接件，只要能夠位彈性元件提供安裝的基礎(chǔ)即可。
[0021]上述的直聯(lián)主軸在卸刀時(shí)，油缸組件40中缸體41的上腔室進(jìn)油增壓，活塞42受壓順延缸體41的內(nèi)壁向下滑動(dòng)，由于機(jī)體10的位置固定不變,且缸體41與機(jī)體10活動(dòng)連接且具有順延預(yù)緊螺釘11軸向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)；在缸體41上腔室持續(xù)增壓的過(guò)程中，缸體41上腔室的壓力迫使活塞42向下運(yùn)動(dòng)以頂壓打刀盤(pán)31，拉桿30隨打刀盤(pán)31向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)軸芯20施加向下的軸向力，在上腔室壓力持續(xù)增加的同時(shí)，缸體41受到上腔室的壓力向上運(yùn)動(dòng)，從而使上腔室內(nèi)部壓力的一部分試壓于缸體41上，避免了施加在拉桿30上的向下打刀力過(guò)大，從而有效的減小了軸芯20受到的軸向力，防止上軸承23受到較大的軸向力，對(duì)上軸承23起到有效的保護(hù)作用。在上刀時(shí)，打刀盤(pán)31位于長(zhǎng)孔26的底端部，缸體41的上腔室泄壓，復(fù)位彈簧21開(kāi)始復(fù)位并將拉桿30向上頂壓，使打刀盤(pán)31運(yùn)動(dòng)到長(zhǎng)孔26的上端面，打刀盤(pán)31向上的頂壓力時(shí)軸芯20具有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，當(dāng)軸芯20受到較大的向上頂壓力時(shí)，軸芯20向上頂壓打刀盤(pán)31，打刀盤(pán)31將力依次傳遞給活塞42、缸體41，由于缸體41活動(dòng)的安裝在機(jī)體10上，缸體41向上運(yùn)動(dòng)并擠壓彈簧12，多個(gè)彈簧12受力壓縮將軸芯20受到的向上頂壓力均勻分配，從而保證軸芯20受到的軸向推力在上軸承23可承受的范圍內(nèi)。
[0022]機(jī)體10的頂端部固定連接有一頂壓于上軸承23上端面的上軸承壓蓋13，上述的預(yù)緊螺釘11可以是螺接在上軸承壓蓋13上。
[0023]本發(fā)明還設(shè)置有冷卻機(jī)構(gòu)，用于降低主軸的工作溫度，具體的是，在機(jī)體10的外部固定套接有一機(jī)體外套60，該機(jī)體外套60的上下兩端部與機(jī)體10的外表面之間設(shè)置密封圈，機(jī)體外套60與機(jī)體10之間形成一個(gè)用于容納冷卻液的冷卻間隙61，冷卻間隙61中的冷卻液與機(jī)體10發(fā)生熱交換，降低機(jī)體10的工作溫度；為了進(jìn)一步提高散熱的效率，可以在機(jī)體10上開(kāi)設(shè)一個(gè)冷卻液輸入通道102和冷卻液輸出通道104，該冷卻液輸入通道102的一端延伸至機(jī)體10的外表面形成一個(gè)冷卻液進(jìn)口 101、另一端通過(guò)機(jī)體10上設(shè)置的開(kāi)口 103與冷卻間隙61的上端部導(dǎo)通，冷卻液輸出通道104的一端延伸至機(jī)體10的外表面形成一個(gè)冷卻液出口 106、另一端通過(guò)機(jī)體10上設(shè)置的開(kāi)口 105與冷卻間隙61的下端部導(dǎo)通，上述的冷卻液進(jìn)口 101與外部的冷卻設(shè)備輸出端連接、冷卻液出口 106與冷卻設(shè)備輸入端連接，從而，將冷卻設(shè)備與冷卻間隙61連成一個(gè)回路，在主軸工作過(guò)程中，冷卻設(shè)備不斷的向冷卻間隙61中輸送冷卻液，持續(xù)的帶走主軸工作產(chǎn)生的熱量，保證主軸在正常的溫度范圍內(nèi)工作，尤其是保證了下軸承24在正常溫度范圍內(nèi)工作，延長(zhǎng)了下軸承24的使用壽命，并且提高了軸芯20的轉(zhuǎn)動(dòng)速率。
[0024]機(jī)體10的下端部固定連接有一套在軸芯20外部的下端蓋50，該下端蓋50用于支撐下軸承24，下端蓋50的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有一環(huán)形氣槽52，下端蓋50與軸芯20之間的裝配間隙與環(huán)形氣槽52連通。下端蓋50上設(shè)置有一沿其徑向延伸的連通孔51 ;機(jī)體10上設(shè)置有一進(jìn)氣通道112，進(jìn)氣通道112上端部延伸至機(jī)體10外表面形成一個(gè)進(jìn)氣口 111，在下端蓋50與機(jī)體10充分固定后，連通孔51將進(jìn)氣通道112的下端部與環(huán)形氣槽52連通，進(jìn)氣口 111與外界的高壓氣源連接，從進(jìn)氣通道112輸送壓縮空氣，壓縮空氣順延連通孔51進(jìn)入環(huán)形氣槽52中，再有環(huán)形氣槽52分配到下端蓋50與軸芯20之間的裝配間隙，從主軸的下端部吹出，由此，可在下端蓋50與軸芯20得到裝配間隙處形成氣幕，從而對(duì)裝配間隙形成氣體密封，防止工件加工的碎屑和其他雜物進(jìn)入主軸內(nèi)部。
[0025]此外，軸芯20上還均勻的分布有多個(gè)導(dǎo)氣孔25，該導(dǎo)氣孔25由軸芯20的側(cè)面下端部?jī)A斜的向上延伸至錐狀孔22的內(nèi)表面頂端部，導(dǎo)氣孔25位于軸芯20外側(cè)面的一端與環(huán)形氣槽52連通，壓縮空氣經(jīng)由環(huán)形氣槽52均勻分配給多個(gè)導(dǎo)氣孔25，在卸刀完成后，壓縮氣體吹向位于錐狀孔22內(nèi)的刀具的刀柄，實(shí)現(xiàn)卸刀吹氣。
[0026]在下端蓋50上還安裝有多個(gè)切削液出口 53、該切削液出口 53內(nèi)部安裝有萬(wàn)向噴嘴55，下端蓋50上設(shè)置有一與切削液出口 53連通的切削液進(jìn)口 54，機(jī)體10上設(shè)置有用于向切削液進(jìn)口 54輸送切削液的送液通道，本發(fā)明中，送液通道可以另外開(kāi)設(shè)于機(jī)體10上的通道，也可以是采用上述的冷卻機(jī)構(gòu)中的通道，具體的是，在機(jī)體10上設(shè)置有一上端部通過(guò)進(jìn)液孔122與冷卻間隙61連通的進(jìn)液通道121，該進(jìn)液通道121的下端部延伸至機(jī)體10的下端面，進(jìn)液通道121的底端部封裝有一堵頭123，在一些需要輸送切削液的加工過(guò)程中，可以拆卸上述的堵頭123，使進(jìn)液通道121的下端部與切削液進(jìn)口 54連通，通過(guò)冷卻液進(jìn)口 101輸送切削液，切削液進(jìn)入到冷卻間隙61后，順延進(jìn)液通道121、切削液進(jìn)口 54以及萬(wàn)向噴嘴55被輸送到工件表面。
[0027]對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高速直聯(lián)主軸，其特征在于，包括， 機(jī)體； 穿接在機(jī)體內(nèi)部的軸芯，該軸芯通過(guò)分別設(shè)置在機(jī)體上下端部的上軸承和下軸承樞接于機(jī)體內(nèi)，軸芯的底端部設(shè)置有一直徑由下至上依次增大的錐狀孔； 活動(dòng)的穿接在軸芯內(nèi)部的拉桿，拉桿的下端部連接有一與錐狀孔匹配且用于固定刀具的拉爪，拉桿的上端部固定有一打刀盤(pán)，打刀盤(pán)穿接在軸芯上開(kāi)設(shè)的長(zhǎng)孔內(nèi)且可在該長(zhǎng)孔的上端部和下端部之間活動(dòng)； 安裝在軸芯和拉桿之間的復(fù)位彈簧，該復(fù)位彈簧用于提供一個(gè)將拉桿向上頂壓的彈性應(yīng)力； 油缸組件，其包括位于機(jī)體頂端部上方的缸體、以及安裝在缸體內(nèi)部且用于向下頂壓打刀盤(pán)的活塞；缸體上活動(dòng)的穿接有多個(gè)連接件，該連接件穿過(guò)缸體下端部的部分固定連接在機(jī)體上，連接件上套接有一彈性元件，該彈性元件被限定在連接件上端部突出于缸體的部分和缸體之間，且該彈性元件用于提供一個(gè)將缸體向下頂壓的彈性應(yīng)力。
2.如權(quán)利要求1所述的高速直聯(lián)主軸，其特征在于，連接件為預(yù)緊螺釘，該多個(gè)預(yù)緊螺釘均勻分布于機(jī)體上；預(yù)緊螺釘?shù)穆輻U部活動(dòng)穿接在于缸體上，且預(yù)緊螺釘螺桿下端部穿出缸體的部分螺接于機(jī)體，彈性元件為一套在預(yù)緊螺釘?shù)穆輻U上并被限定在缸體和預(yù)緊螺釘?shù)穆菝敝g的彈簧。
3.如權(quán)利要求2所述的高速直聯(lián)主軸，其特征在于，機(jī)體的頂端部固定連接有一頂壓于上軸承上端面的上軸承壓蓋，預(yù)緊螺釘螺接在上軸承壓蓋上。
4.如權(quán)利要求1所述的高速直聯(lián)主軸，其特征在于，機(jī)體外部套設(shè)有一機(jī)體外套，該機(jī)體外套的兩端部與機(jī)體密閉連接，機(jī)體外套與機(jī)體之間形成一個(gè)冷卻間隙。
5.如權(quán)利要求4所述的高速直聯(lián)主軸，其特征在于，機(jī)體上開(kāi)設(shè)有冷卻液輸入通道和冷卻液輸出通道；冷卻液輸入通道的一端連通至冷卻間隙、另一端延伸至機(jī)體的表面形成一冷卻液進(jìn)口 ；冷卻液輸出通道的一端連通至冷卻間隙、另一端延伸至機(jī)體的表面形成一冷卻液出口。
6.如權(quán)利要求1所述的高速直聯(lián)主軸，其特征在于，機(jī)體的下端部固定連接有一套在軸芯外部的下端蓋。
7.如權(quán)利要求6所述的高速直聯(lián)主軸，其特征在于，該下端蓋的內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有一環(huán)形氣槽，環(huán)形氣槽與下端蓋和軸芯之間的裝配間隙連通；機(jī)體上設(shè)置有一進(jìn)氣通道，該進(jìn)氣通道的一端與環(huán)形氣槽連通、另一端延伸至機(jī)體的表面形成一個(gè)進(jìn)氣口。
8.如權(quán)利要求7所述的高速直聯(lián)主軸，其特征在于，軸芯上均勻分布有多個(gè)導(dǎo)氣孔，導(dǎo)氣孔的一端連通環(huán)形氣槽、另一端延伸至錐狀孔的表面。
9.如權(quán)利要求6所述的高速直聯(lián)主軸，其特征在于，下端蓋的下表面均勻分布有多個(gè)切削液出口，機(jī)體上設(shè)置有用于向切削液出口輸送切削液的送液通道，切削液出口處安裝有萬(wàn)向噴嘴。
【文檔編號(hào)】B23Q3/155GK103737408SQ201310754882
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】湯秀清 申請(qǐng)人:廣州市昊志機(jī)電股份有限公司