本發(fā)明涉及機械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種碳纖維主軸、滑枕結(jié)構(gòu)及機床。

背景技術(shù)：

除了刨床、拉床等主運動為直線運動的機床外，大多數(shù)機床都有主軸部件。機床主軸指的是機床上帶動工件或刀具旋轉(zhuǎn)的軸。通常由主軸、軸承和傳動件(齒輪或帶輪)等組成主軸部件。在機器中主要用來支撐傳動零件如齒輪、帶輪，傳遞運動及扭矩，如機床主軸；有的用來裝夾工件，如心軸。

在制造業(yè)中,目前采用的大多數(shù)的機床主軸都是由鋼制的,這是由于鋼鐵具有高剛性及低成本等優(yōu)點,但相對來于,它的重量比較大,主軸需要較長的時間才能達(dá)到較高的旋轉(zhuǎn)速度進行機加工。機加工零件的精確度是由機床的性能決定的。例如:主軸系統(tǒng)的靜、動態(tài)和熱剛性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種碳纖維主軸，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的機床主軸重量比過大、慣性矩大，不適用于高速加工的問題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種具備上述碳纖維主軸的滑枕結(jié)構(gòu)，以解決上述問題。

本發(fā)明的再一目的在于提供一種絕壁上述滑枕結(jié)構(gòu)的機床，以解決上述問題。

本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的：

一種碳纖維主軸，其包括主軸套和芯軸；芯軸轉(zhuǎn)動配合于主軸套內(nèi)；芯軸包括碳纖維內(nèi)層、中間層、碳纖維外層；相鄰各層之間分別通過粘膠層粘合連接；碳纖維外層外側(cè)設(shè)有表層，表層的內(nèi)側(cè)嵌入碳纖維外層的外側(cè)，表層的外側(cè)為平滑的圓柱面。

本發(fā)明中的碳纖維主軸的芯軸的內(nèi)表面和外表面均具有碳纖維層，各層之間通過粘膠層粘合，能夠得到輕質(zhì)高強的芯軸，這有利于減小芯軸的轉(zhuǎn)動慣量，確保主軸在高速加工中快速相應(yīng)，確保高速加工中控制的精度。

在本發(fā)明的一個實施例中：

碳纖維內(nèi)層和碳纖維外層的構(gòu)成材料為T300、T700或T800；粘膠層為環(huán)氧樹脂。

通過環(huán)氧樹脂粘接碳纖維外層和碳纖維內(nèi)層的方法，能夠提高各層之間的連接緊密度，使各層之間協(xié)同作用，充分發(fā)揮各層不同材質(zhì)的優(yōu)點。

在本發(fā)明的一個實施例中：

表層和中間層均為鋼，表層的內(nèi)側(cè)面滲入碳纖維外層的縫隙并與碳纖維外層嵌合，與中間層相互熔結(jié)。

表層一方面需要和主軸套之間形成轉(zhuǎn)動配合，通過鋼材可確保表面的光滑度，減小轉(zhuǎn)動過程中的磨損。表層的內(nèi)側(cè)面滲入碳纖維外層的縫隙并與碳纖維外層嵌合，與中間層相互熔結(jié)，使得各層之間充分熔合成一體，確保各層協(xié)調(diào)作用。

在本發(fā)明的一個實施例中：

表層厚度為1-2mm。

綜上，本發(fā)明中的碳纖維主軸的芯軸的內(nèi)表面和外表面均具有碳纖維層，各層之間通過粘膠層粘合，能夠得到輕質(zhì)高強的芯軸，這有利于減小芯軸的轉(zhuǎn)動慣量，確保主軸在高速加工中快速相應(yīng)，確保高速加工中控制的精度。

一種滑枕結(jié)構(gòu)，其包括前述的碳纖維主軸，還包括具備配合孔的滑枕套；碳纖維主軸的主軸套配合連接于滑枕套的配合孔。

在本發(fā)明的一個實施例中：

滑枕套一端設(shè)有連接架，連接架用于驅(qū)動芯軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)。

在本發(fā)明的一個實施例中：

主軸套具有用于連接滑枕套的法蘭盤。

在本發(fā)明的一個實施例中：

連接架共有兩個，兩個連接架沿配合孔的軸線方向間隔設(shè)置。

在本發(fā)明的一個實施例中：

滑枕套具有缺口，連接架位于缺口處。

一種機床，其包括車身、橫梁、托板和權(quán)利要求5-9任一項的滑枕結(jié)構(gòu)；橫梁滑動配合于車身，并能夠沿X方向滑動；托板滑動配合于橫梁，并能夠沿Y方向滑動；滑枕結(jié)構(gòu)滑動配合于托板，并能夠沿Z向滑動。

綜上，本發(fā)明實施例中的碳纖維主軸的芯軸的內(nèi)表面和外表面均具有碳纖維層，各層之間通過粘膠層粘合，能夠得到輕質(zhì)高強的芯軸，這有利于減小芯軸的轉(zhuǎn)動慣量，確保主軸在高速加工中快速相應(yīng)，確保高速加工中控制的精度；

本發(fā)明實施例中的滑枕結(jié)構(gòu)因具備上述的碳纖維主軸，同樣具備上述的有益效果。

本發(fā)明實施例中的機床由于就別上述的滑枕結(jié)構(gòu)，同樣具備上述的有益效果。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例一中的碳纖維主軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1沿A-A線的剖視圖；

圖3是圖1沿B-B線的剖視圖；

圖4是本發(fā)明實施例二中的滑枕結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4的剖視圖；

圖6是本發(fā)明實施例三中的機床的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：001-機床；010-滑枕結(jié)構(gòu)；100-碳纖維主軸；110-主軸套；111-法蘭盤；120-芯軸；200-滑枕套；201-缺口；210-連接架；300-車身；400-橫梁；500-托板；C1-碳纖維內(nèi)層；C2-中間層；C3-碳纖維外層；C4-粘膠層；C5-表層；D1-刀具；K1-配合孔。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，若出現(xiàn)術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，本發(fā)明的描述中若出現(xiàn)術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，本發(fā)明的描述中若出現(xiàn)術(shù)語“水平”、“豎直”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，若出現(xiàn)術(shù)語“設(shè)置”、“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例一

圖1是本發(fā)明實施例一中的碳纖維主軸100的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1沿A-A線的剖視圖；圖3是圖1沿B-B線的剖視圖，三者共同展示本實施例中的碳纖維主軸100的結(jié)構(gòu)。請參見圖1-3，本發(fā)明實施例一中的碳纖維主軸100包括主軸套110和芯軸120；芯軸120轉(zhuǎn)動配合于主軸套110內(nèi)；芯軸120包括碳纖維內(nèi)層C1、中間層C2、碳纖維外層C3；相鄰各層之間分別通過粘膠層C4粘合連接；碳纖維外層C3外側(cè)設(shè)有表層C5，表層C5的內(nèi)側(cè)嵌入碳纖維外層C3的外側(cè)，表層C5的外側(cè)為平滑的圓柱面。

本發(fā)明中的碳纖維主軸100的芯軸120的內(nèi)表面和外表面均具有碳纖維層，各層之間通過粘膠層C4粘合，能夠得到輕質(zhì)高強的芯軸120，這有利于減小芯軸120的轉(zhuǎn)動慣量，確保主軸在高速加工中快速相應(yīng)，確保高速加工中控制的精度。

在本發(fā)明的一個實施例中，碳纖維內(nèi)層C1和碳纖維外層C3的構(gòu)成材料為T300、T700或T800；粘膠層C4為環(huán)氧樹脂。通過環(huán)氧樹脂粘接碳纖維外層C3和碳纖維內(nèi)層C1的方法，能夠提高各層之間的連接緊密度，使各層之間協(xié)同作用，充分發(fā)揮各層不同材質(zhì)的優(yōu)點。

在本發(fā)明的一個實施例中，表層C5和中間層C2均為鋼，表層C5的內(nèi)側(cè)面滲入碳纖維外層C3的縫隙并與碳纖維外層C3嵌合，與中間層C2相互熔結(jié)。表層C5一方面需要和主軸套110之間形成轉(zhuǎn)動配合，通過鋼材可確保表面的光滑度，減小轉(zhuǎn)動過程中的磨損。表層C5的內(nèi)側(cè)面滲入碳纖維外層C3的縫隙并與碳纖維外層C3嵌合，與中間層C2相互熔結(jié)，使得各層之間充分熔合成一體，確保各層協(xié)調(diào)作用。

在本發(fā)明的一個實施例中，表層C5厚度為1-2mm。

綜上，本發(fā)明中的碳纖維主軸100的芯軸120的內(nèi)表面和外表面均具有碳纖維層，各層之間通過粘膠層C4粘合，能夠得到輕質(zhì)高強的芯軸120，這有利于減小芯軸120的轉(zhuǎn)動慣量，確保主軸在高速加工中快速相應(yīng)，確保高速加工中控制的精度。

實施例二

圖4是本發(fā)明實施例二中的滑枕結(jié)構(gòu)010的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的剖視圖。請參見圖4-5，本實施例中的滑枕結(jié)構(gòu)010包括實施例一中的碳纖維主軸100，還包括具備配合孔K1的滑枕套200；碳纖維主軸100的主軸套110配合連接于滑枕套200的配合孔K1。使用時，刀具D1連接于碳纖維主軸100。

在本發(fā)明的一個實施例中，滑枕套200一端設(shè)有連接架210，連接架210用于驅(qū)動芯軸120轉(zhuǎn)動的驅(qū)動機構(gòu)。主軸套110具有用于連接滑枕套200的法蘭盤111。連接架210共有兩個，兩個連接架210沿配合孔K1的軸線方向間隔設(shè)置。滑枕套200具有缺口201，連接架210位于缺口201處。

實施例三

圖6是本發(fā)明實施例三中的機床001的結(jié)構(gòu)示意圖。請參見圖6，本實施例中的機床001包括車身300、橫梁400、托板500和實施例二中的滑枕結(jié)構(gòu)010；橫梁400滑動配合于車身300，并能夠沿X方向滑動；托板500滑動配合于橫梁400，并能夠沿Y方向滑動；滑枕結(jié)構(gòu)010滑動配合于托板500，并能夠沿Z向滑動。

綜上，本發(fā)明實施例中的碳纖維主軸100的芯軸120的內(nèi)表面和外表面均具有碳纖維層，各層之間通過粘膠層C4粘合，能夠得到輕質(zhì)高強的芯軸120，這有利于減小芯軸120的轉(zhuǎn)動慣量，確保主軸在高速加工中快速相應(yīng)，確保高速加工中控制的精度；

本發(fā)明實施例中的滑枕結(jié)構(gòu)010因具備上述的碳纖維主軸100，同樣具備上述的有益效果。

本發(fā)明實施例中的機床001由于就別上述的滑枕結(jié)構(gòu)010，同樣具備上述的有益效果。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。