專利名稱：直結式主軸的傳動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是涉及一種加工機具的零部件，尤指一種用以撐持住主軸，并且可降低主軸膨脹值的直結式主軸的傳動裝置。
背景技術：
如圖4所示是現有工具機的直結式主軸(50)及其支撐裝置(60)，所謂直結式主軸(50)是指主軸直接穿置固定于馬達(70)的轉子(71)，使動力傳輸較為確實，避免馬達透過其他傳動元件(如鏈條、齒輪)傳動主軸時，所產生的動力耗損。直結式主軸(50)與機臺(A)之間是設有支撐裝置(60)，使直結式主軸(50)得以樞轉，以帶動固定于直結式主軸(50)末端的刀具(55)轉動，進行切削加工，由于直結式主軸(50)高速運轉時會產生熱膨脹效應，因此用以撐持住直結式主軸(50)的支撐裝置(60)兩端需考量該熱膨脹效應而作不同的設計，支撐裝置(60)鄰近馬達(70)該端界定為固定端(600)，另一端設為浮動端(601)。
請參閱圖4、5所示，所述的支撐裝置(60)是包括一固定于馬達(70)端面并且套設于直結式主軸(50)外的軸襯(61)，支撐裝置(60)的固定端(600)設有二組套設于直結式主軸(50)與軸襯(61)之間的滾珠軸承(62)、固定于軸襯(61)端面并且壓制于滾珠軸承(62)的外環圈的端蓋(63)、一固定于直結式主軸(50)上并且壓制于滾珠軸承(62)內環圈的防塵蓋(64)，使滾珠軸承(62)緊固于固定端(600)。
另如圖6所示，是現有直結式主軸(50)的支撐裝置(60)的浮動端(601)設計，直結式主軸(50)位于浮動端(601)該端設有一段外徑較小的錐形結合部(51)，錐形結合部(51))與軸襯(61)之間套設一只滾柱軸承(65)，滾柱軸承(65)的滾柱(651)是嵌設于內環圈，且與外環圈呈滑動配合，滾柱(651)朝向滾柱軸承(65)外側該端面與外環圈端面之間并且具有間距(652)，使滾注(651)與外環圈之間具有可軸向位移的空間，而錐形結合部(51)鄰近自由端該端形成一段外螺紋部(52)，于外螺紋部(52)上螺設一緊迫于滾柱軸承(65)內環圈端面的防塵蓋(66)，另于軸襯(61)端面固定一緊迫于外環圈端面的端蓋(67)，該端蓋(67)朝外側的端面并與防塵蓋(66)相互套合，而內、外環圈異于外螺紋部(52)該端分別以一內間隔圈(68)、一外間隔圈(69)抵迫，當直結式主軸(50)因為高速運轉而產生膨脹效應時，由于滾柱軸承(65)的滾柱(651)與外環圈為滑動配合，并且于滾柱651)端部與外環圈之間具有間距(652)，再加上固定于外螺紋部(52)上的防塵蓋(66)可以往外位移，因此，當發生膨脹效應時，直結式主軸(50)即會由浮動端(601)往外膨脹延伸(通常主軸長度每100mm，上升1℃時，軸向長度增加1μ)，而改變刀具體(55)的加工位置。
由上述可知，支撐裝置(60)因應直結式主軸(50)的熱膨脹效應而設以固定端(600)及浮動端(601)，然而，其設計卻具有下述缺失通常開機后的1～2小時為升溫時間，其熱膨脹效應尚未穩定，待熱機完畢才能作精加工，由于熱機時間過長而導致耗電的缺失。
又由于熱機時間直結式主軸長度尚不穩定，因此僅能作粗加工，而不能作精加工，以致于縮短可作精加工的時間。
上述現有的直結式主軸的支撐裝置的設計具有上述缺失而有加以改良的必要。

實用新型內容為了改善上述缺失，本實用新型的主要目的在于提供一種可縮短熱機時間，以及縮小熱膨脹效應之后延伸量的直結式主軸的傳動裝置。
基于上述目的，本實用新型的主要技術手段是提供一種直結式主軸的傳動裝置，包括一主軸、一穿置包覆于主軸外的支撐裝置、一固定于支撐裝置以及主軸其中一端的馬達，主軸與支撐裝置之間呈樞設狀，而馬達是借助馬達殼及定子固定于支撐裝置的其中一端，馬達的轉子則固定于主軸上，其特征在于該支撐裝置結合于馬達的一端為浮動端，另一端為固定端，該主軸中段具有一段主軸本體，該主軸本體朝向馬達內部該端依序設有一直徑小于主軸本體的浮動端支撐部、一浮動端外螺紋部、一推拔部，該推拔部是穿置固定于馬達的轉子中心，該主軸本體的另一端依序設有一直徑小于主軸本體的固定端支撐部、一固定端外螺紋部、以及一刀具結合部；該支撐裝置包括一套設于主軸外的軸襯，該支撐裝置的浮動端進一步包括套設于該軸襯與浮動端支撐部之間的滾珠軸承、一螺設于該浮動端外螺紋部上并且抵緊于軸承的內環圈端面的防塵蓋、一固定于軸襯端部的端蓋，該端蓋與軸承外環圈之間具有間距，該支撐裝置的固定端進一步設有套設于該軸襯與固定端支撐部之間的四只滾珠軸承、一固定軸襯端部并且抵緊于滾珠軸承外環圈端面的端蓋、一螺設于固定端外螺紋部上的防塵蓋。
實施上述技術手段以后，本實用新型可獲得的具體效益為1.由于本實用新型的浮動端是設于鄰近馬達該側，而非設于刀具該端，故當產生熱膨脹效應時，主軸主要是往后延伸，其固定刀具該端(即固定端)的延伸量極小，而可以提高加工的精密度。
2.由于刀具該端較不受主軸熱膨脹效應的影響，故不需要如現有直結式主軸需要較長的熱機時間，而可以很快地進行精密加工，故可以改善耗電問題，以及提高生產效率。

圖1是本實用新型的平面組合剖面示意圖。
圖2是本實用新型的浮動端的組合剖面示意圖。
圖3是本實用新型的固定端的組合剖面示意圖。
圖4是現有直結式主軸的平面組合剖面示意圖。
圖5是現有直結式主軸的固定端的組合剖面示意圖。
圖6是現有直結式主軸的浮動端的組合剖面示意圖。
具體實施方式請參閱圖1所示，本實用新型所提供的直結式主軸的傳動裝置包括一主軸(10)、一穿置包覆于主軸(10)外，藉以將主軸(10)撐持于機臺(A)內部的支撐裝置(20)、以及一組裝于主軸(10)及支撐裝置(20)朝向機臺(A)內部該端的馬達(70)，其中，主軸(10)中段設為主軸本體(100)，其朝向機臺(A)內部該端，自主軸本體(100)依序設有浮動端支撐部(11)、浮動端外螺紋部(12)、推拔部(13)，而主軸本體(100)至朝機臺(A)外側該端則依序設有外徑小于主軸本體(100)的固定端支撐部(14)、固定端外螺紋部(15)、刀具結合部(16)，以供刀具(55)穿置固定于該刀具結合部(16)上。其中，該推拔部(13)穿置于一鋼套(72)，再借助該鋼套(72)穿置固定于馬達(70)的轉子(71)中心，而環繞于轉子(71)外周圍的定子是一體設于馬達殼(73)內周壁，馬達殼(73)則固定于所述支撐裝置(20)的其中一端。
請參閱圖2所示，支撐裝置(20)鄰近馬達(70)該端界定為浮動端(200)，另一端則界定為固定端(201)，而支撐裝置(20)是包括一套設于主軸(10)外周壁的軸襯(21)，該軸襯(21)位于浮動端(200)該端設有一軸向凹入的容槽(210)，以相應套設于主軸(10)的浮動端支撐部(11)外周圍，容槽(210)與浮動端支撐部(11)之間套設有二只相并的滾珠軸承(22)，滾珠軸承(22)的滾珠(220)是嵌設于內環圈(221)與外環圈(222)之間，另于軸襯(21)朝向馬達(70)內部該端設有一固定于浮動端外螺紋部(12)上的防塵蓋(23)、以及一固定軸襯(21)端面的端蓋(24)，防塵蓋(23)朝向滾珠軸承(22)該端面的近外周緣處凹設有一環溝槽(231)，以與端蓋(24)朝向馬達(70)內部該端面的近內周緣處相互套設，而形成迂回通道，達到防塵效果，而防塵蓋(23)與端蓋(24)的套合設計，是使防塵蓋(23)可朝向馬達(70)內部位移，此外，該防塵蓋(23)朝向滾珠軸承(22)該端近內周緣處，軸向突設一抵及內環圈(221)的突緣(230)，當旋緊防塵蓋(23)時，滾珠軸承(22)的內環圈(221)即夾制于突緣(230)與主軸本體(100)之間，而滾珠軸承(22)的外環圈(222)與端蓋(24)、容槽(210)槽底之間則具有間距(212)、(211)，使兩滾珠軸承(22)可朝向端蓋(24)或者容槽(210)槽底位移，而間距(212)、(211)的寬度是大于主軸(10)產生熱膨脹效應所可能延伸的長度。
另如圖1、3所示，是支撐裝置(20)的固定端(201)的組成構件，軸襯(21)位于固定端(201)該端中間設有一軸向凹入的容槽(215)，而支撐裝置(20)的固定端(201)進一步包括四只相并套設于固定端支撐部(14)與該容槽(215)之間的滾珠軸承(27)、一螺設于容槽(215)開口端并且抵緊滾珠軸承(27)外環圈(272)的端蓋(25)、一螺設于固定端外螺紋部(15)并且抵緊于滾珠軸承(27)的內環圈(271)的防塵蓋(26)，該防塵蓋(26)朝向軸襯(21)該端并且凹設有一凹槽(260)，所述的端蓋(25)及軸襯(21)的端部即位于該凹槽(260)內，而四只滾珠軸承(27)相并時的軸向總寬度是為所撐持的固定端支撐部(14)直徑的1.5倍～2.0倍，以具有較佳的剛性，其較佳為1.7倍，由于滾珠軸承(27)的內環圈(271)是夾制于主軸本體(100)與防塵蓋(26)之間，而外環圈(272)則夾制于軸襯(21)的容槽(215)槽底與端蓋(25)之間，使設于固定端(201)的主軸(10)以及軸襯(21)之間無相對移動的空間。
由前述可知，位于支撐裝置(20)的浮動端(200)的軸襯(21)與主軸(10)之間具可相對位移的空間(即間距(212)、(211)，而位于固定端(201)的主軸(10)與軸襯(21)之間呈緊固狀，而軸襯(21)又是固定于工具機的機臺(A)內部，以撐持住主軸(10)，因此，當主軸(10)高速旋轉而產生熱膨脹效應時，主軸(10)會在浮動端(200)產生延伸變化，進而使滾珠軸承(22)連同防塵蓋(23)、鋼套(72)、轉子(71)略往馬達(70)內部該端位移，而由于固定端(201)的主軸(10)受到限止，故其可延伸的延伸量極小，亦即刀具(55)的軸向位移量極小，而可以減少加工的誤差值。
權利要求1.一種直結式主軸的傳動裝置，包括一主軸、一穿置包覆于主軸外的支撐裝置、一固定于支撐裝置以及主軸其中一端的馬達，主軸與支撐裝置之間呈樞設狀，而馬達是借助馬達殼及定子固定于支撐裝置的其中一端，馬達的轉子則固定于主軸上，其特征在于該支撐裝置結合于馬達的一端為浮動端，另一端為固定端，該主軸中段具有一段主軸本體，該主軸本體朝向馬達內部該端依序設有一直徑小于主軸本體的浮動端支撐部、一浮動端外螺紋部、一推拔部，該推拔部是穿置固定于馬達的轉子中心，該主軸本體的另一端依序設有一直徑小于主軸本體的固定端支撐部、一固定端外螺紋部、以及一刀具結合部；該支撐裝置包括一套設于主軸外的軸襯，該支撐裝置的浮動端進一步包括套設于該軸襯與浮動端支撐部之間的滾珠軸承、一螺設于該浮動端外螺紋部上并且抵緊于軸承的內環圈端面的防塵蓋、一固定于軸襯端部的端蓋，該端蓋與軸承外環圈之間具有間距，該支撐裝置的固定端進一步設有套設于該軸襯與固定端支撐部之間的四只滾珠軸承、一固定軸襯端部并且抵緊于滾珠軸承外環圈端面的端蓋、一螺設于固定端外螺紋部上的防塵蓋。
2.如權利要求1所述的直結式主軸的傳動裝置，其特征在于所述的軸襯位于該浮動端的端面中心凹設有一容槽，所述的滾珠軸承即套設于該容槽內，該容槽的槽底與滾珠軸承的外環圈端面之間具有間距。
3.如權利要求1或2所述的直結式主軸的傳動裝置，其特征在于所述四只滾珠軸承相并的軸向總寬度為所撐持的固定端支撐部直徑的1.5倍～2.0倍。
4.如權利要求3所述的直結式主軸的傳動裝置，其特征在于該軸襯位于該固定端的端面中心軸向凹設一容槽，所述的滾珠軸承即套設于該容槽內，該容槽的開口端設有內螺紋，以與該端蓋相互螺固。
5.如權利要求1或2所述的直結式主軸的傳動裝置，其特征在于所述四只滾珠軸承相并時的軸向總寬度為所撐持的固定端支撐部直徑的1.7倍。
6.如權利要求5所述的直結式主軸的傳動裝置，其特征在于該軸襯位于該固定端的端面中心軸向凹設一容槽，所述的滾珠軸承即套設于容槽內，該容槽的開口端設有內螺紋，以與該端蓋相互螺固。
專利摘要一種直結式主軸的傳動裝置，包括一主軸、一穿置包覆于主軸外周圍的支撐裝置、以及一組裝于主軸及支撐裝置朝向機臺內部該端的馬達，馬達是以其轉子固定于主軸上，而支撐裝置鄰近馬達該端設為浮動端，另一端則設為固定端，支撐裝置包括一軸襯、四只套設于固定端的軸襯與主軸之間的滾珠軸承、二只套設于浮動端的軸襯與主軸之間的滾珠軸承、一固定于浮動端的主軸上并且抵緊于滾珠軸承的內環圈的防塵蓋、一固定于浮動端的軸襯上的端蓋，該端蓋并且與滾珠軸承的外環圈形成一間距，使浮動端的主軸因為熱膨脹效應而連同滾珠軸承朝向馬達該端延伸，減少設于固定端主軸上的刀具的位移量而提高加工精度，以及減少熱機時間。
文檔編號B23B19/02GK2829971SQ200520129340
公開日2006年10月25日 申請日期2005年10月27日 優先權日2005年10月27日
發明者溫汝倫 申請人:飛浦實業股份有限公司