數控刨臺式銑鏜加工中心的主軸結構的制作方法
【專利摘要】數控刨臺式銑鏜加工中心的主軸結構，其特征在于在銑、鏜軸上開有豁口、長鍵槽，聯接鍵的兩側與鏜軸上的長鍵槽小間隙配合，間隙0-0.01mm，傳遞扭矩，一起旋轉，并且銑軸內的鏜軸可沿軸向自由滑動；銑軸的前端鑲有銅套，其內孔與鏜軸的外孔精密磨削，與鏜軸的配合間隙為0.008mm-0.012mm；銑軸與鏜軸2-3mm的間隙，將此間隙填充澆鑄樹脂層，進一步配合消除間隙；銑軸前、后軸承通過壓蓋固定在軸承座里，軸承間設有內、外隔套；結構布置和油氣潤滑方式，保證了主軸有足夠的剛性、轉速和旋轉精度，澆鑄樹脂的使用保證了主軸和鏜軸間的小配合間隙，由于隔離劑的隔離層厚度和澆鑄樹脂固化時的收縮作用，可得到配合間隙非常小的銑軸和鏜軸，提高了配合精度，降低了鏜軸伸出后的懸垂誤差。
【專利說明】數控刨臺式銑鏜加工中心的主軸結構
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于數控機床制造領域，涉及一種數控刨臺式銑鏜加工中心的主軸結構。
【背景技術】
[0002]數控刨臺式銑鏜加工中心做為一種通用型萬能機床，適用于多個行業。隨著機械制造水平不斷提高和新興市場的需求，對于機床的剛性、精度和主軸轉速有了更高的要求。
[0003]傳統的銑鏜床主軸軸承多采用脂潤滑，銑軸和鏜軸的配合完全由機械加工保證，因此主軸轉速不高,配合間隙較大,主軸伸出時下垂較大,影響被加工零件的加工質量。

【發明內容】

[0004]本實用新型的目的是提供一種數控刨臺式銑鏜加工中心的主軸結構，解決銑軸和鏜軸的加工精度只靠機加，配合間隙較大的問題，可滿足高轉速、高精度、高剛性要求。
[0005]本實用新型這種數控刨臺式銑鏜加工中心的主軸結構，包括鏜軸同心地套裝在銑軸內，外部由前軸承和后軸承支撐，其特征在于在鏜軸后端開有長鍵槽、銑軸后端開有豁口，銑軸、鏜軸的聯接鍵通過螺釘固定在銑軸、鏜軸后端的長鍵槽內，小間隙配合，間隙0-0.01mm，傳遞扭矩，一起旋轉，并且鏜軸可在銑軸內沿軸向自由滑動；銑軸的前端鑲有銅套，銅套的內孔與鏜軸的外表面精密磨削；銑軸內孔由前端至中間部位擴徑，并且加工成粗糙表面，形成與鏜軸的間隙，在與鏜軸配合的狀態下，將此間隙填充澆鑄樹脂，形成澆鑄樹脂層，進一步配合消除間隙；銑軸前端的前軸承通過壓蓋固定在前軸承座里，前軸承間設有內隔套和外隔套；銑軸后端的后軸承通過鎖緊螺母固定在后軸承套里，后軸承間設有內隔套和外隔套。
[0006]本實用新型的這種數控刨臺式銑鏜加工中心的主軸結構，在銑軸的前端鑲有銅套，銑軸內的鏜軸可沿軸向自由滑動、鏜軸與銑軸通過鍵連接傳遞扭矩，一起旋轉；以及通過精密角接觸球軸承的布置和油氣潤滑方式，保證了主軸有足夠的剛性、轉速和旋轉精度，澆鑄樹脂的使用保證了主軸和鏜軸間的小配合間隙，由于隔離劑的隔離層厚度和澆鑄樹脂固化時的收縮作用，可得到配合間隙非常小的銑軸和鏜軸，提高了配合精度，降低了鏜軸伸出后的懸垂誤差。
[0007]綜上所述，本發明能滿足機床對主軸高剛性、高轉速、高精度的性能要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的主軸結構示意圖；
[0009]圖2是聯接鍵的聯接結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結合具體實施例對本實用新型作進一步說明。[0011]如圖1、圖2所示，該數控刨臺式銑鏜加工中心的主軸結構，鏜軸I套裝在銑軸8內，其特征在于銑軸8、鏜軸I的聯接鍵15通過螺釘16固定在銑軸8、鏜軸I后端的長鍵槽內，聯接鍵15中心凸出部兩側與長鍵槽小間隙配合，配合間隙0-0.01_，鏜軸I可在銑軸8內沿軸向自由滑動，并通過聯接鍵15聯接可以在銑軸8和鏜軸I間傳遞扭矩，一起旋轉。鏜軸I與銑軸8的結合:機加銑軸8內孔中間部位擴徑，并且加工成粗糙表面，粗糙度125，與鏜軸I之間預留2-3mm的間隙；鏜軸外表面的粗糙度要求高于1.6 ;裝配前預先在鏜軸I外表面涂抹隔離劑，將鏜軸I裝入銑軸8內孔，在裝配位置的配合間隙中用澆鑄樹脂填充預留的間隙:隔離劑與澆鑄樹脂9互不相溶，防止澆鑄樹脂9與鏜軸I粘連。澆鑄樹脂9主要成分為環氧樹脂與固化劑，按質量比10.5?12混合，在20°C左右，灌入銑軸8，填充過程應該在25分鐘內完成，以確保澆鑄樹脂9為液態，具備良好的流動性，保證與鏜軸I和銑軸8充分接觸；銑軸8和鏜軸I垂直放置，以利于排除空氣；澆鑄樹脂9將在空氣作用下逐漸固化，繼續保持20?21°C恒溫，14?15小時，完全固化，與銑軸8牢固結合在一起，然后除去鏜軸I表面的隔離劑。
[0012]固化后澆鑄樹脂層9達到穩定的物理性能:抗壓強度可達到125N/mm2，肖氏硬度可達到85(HRC59)，彈性模量4000N/mm2，膨脹系數45 X 10_6m/°C，最大工作溫度可以達到50°C。以上物理特性接近金屬材料的性能，有足夠的強度和剛性滿足主軸工作的需要。由于隔離劑的隔離層厚度和澆鑄樹脂9固化時的收縮作用，可得到配合間隙非常小的銑軸8和鏜軸I，提高了配合精度。
[0013]銑軸8的前端鑲有銅套2，銅套2的內孔與鏜軸I的外表面精密磨削，銅套2的內孔與Il軸I的外表面的配合間隙為0.008mm-0.012mm,統軸8后端與鍵軸I的配合間隙同樣為 0.0OHmm-Q.012mm。
[0014]前軸承4為一對25。接觸角的精密角接觸球軸承4，背靠背布置，軸承4之間有等高的內外隔套5和6，在外隔套6上沿周向開有八個潤滑孔，每個軸承對應四個潤滑孔，混合后的油氣從潤滑孔噴出給軸承潤滑。前軸承4由壓蓋3通過螺釘固定在前軸承套7內。
[0015]后軸承11為一對25°接觸角的精密角接觸球軸承11，背靠背布置，軸承之間有等高的內外隔套13和12，在外隔套12上沿周向開有八個潤滑孔，每個軸承對應四個潤滑孔，混合后的油氣從潤滑孔噴出給軸承潤滑。后軸承11由鎖緊螺母14通過銑軸8上的螺紋固定在后軸承套10內。
[0016]聯接鍵15的形狀見圖2，其截面為T形，中間突出高度大于銑軸壁的厚度，兩側對稱平面有螺釘孔。在鏜軸I后端變小徑的外壁上開有軸向兩條長鍵槽、徑向對稱，長鍵槽寬度與聯接鍵15的中間突出寬度相對應。銑軸8后端最小外徑部位有軸向豁口、徑向對稱，豁口寬度與聯接鍵15的中間突出寬度相對應，豁口長度與鏜軸I的長鍵槽相同，并且銑軸8豁口部位外壁是平面，與聯接鍵15的中間突出外的兩側內平面寬度相對應。
[0017]本實施例使用了澆鑄樹脂9做為銑軸8和鏜軸I的主要配合面，可以降低銑軸8內孔的加工難度，減小配合間隙，增加系統剛性；使用了精密角接觸球軸承，并采用了油氣潤滑，提高了主軸轉速。綜上所述，本實施例提高了主軸組件的綜合性能。
【權利要求】
1.一種數控刨臺式銑鏜加工中心的主軸結構，包括鏜軸(I)同心地套裝在銑軸(8)內，外部由前軸承(4)和后軸承(11)支撐，其特征在于在鏜軸(I)后端開有長鍵槽、銑軸(8)后端開有豁口，銑軸(8)、鏜軸(I)的聯接鍵(15)通過螺釘(16)固定在銑軸(8)、鏜軸(I)后端的長鍵槽內，小間隙配合，間隙0-0.01mm，傳遞扭矩，一起旋轉，并且鏜軸(I)可在銑軸(8)內沿軸向自由滑動；銑軸(8)的前端鑲有銅套(2)，銑軸(8)內孔由前端至中間部位擴徑，并且加工成粗糙表面，形成與鏜軸(8)的間隙，在與鏜軸(8)配合的狀態下，將此間隙填充澆鑄樹脂，形成澆鑄樹脂層(9)，進一步配合消除間隙；銑軸(8)前端的前軸承(4)通過壓蓋⑶固定在前軸承座(7)里，前軸承⑷間設有內隔套(5)和外隔套(6);統軸⑶后端的后軸承(11)通過鎖緊螺母(14)固定在后軸承套(10)里，后軸承(11)間設有內隔套(13)和外隔套(12)。
2.根據權利要求1所述的刨臺式銑鏜加工中心的主軸結構，其特征是:銑軸(8)的前端鑲有銅套(2)，銅套(2)的內孔與鏜軸(I)的外表面精密磨削，銅套(2)的內孔與鏜軸(I)的外表面的配合間隙為0.008mm-0.012mm,統軸⑶后端與Il軸(I)的配合間隙同樣為0.0OHmm-Q.012mm。
3.根據權利要求1所述的刨臺式銑鏜加工中心的主軸結構，其特征是:聯接鍵(15)的形狀:其截面為T形，中間凸出部的寬度與銑軸(8)、鏜軸(I)上的長鍵槽同寬、高度大于銑軸(8)上的長鍵槽兩側面高度，并進入鏜軸(I)的槽內，T形橫端水平，有對稱螺孔； 在鏜軸(I)后端變小徑的外壁上開有軸向兩條長鍵槽、徑向對稱，長鍵槽寬度與聯接鍵(15)的中間突出寬度相對應； 銑軸(8)后端最小外徑部位有對稱軸向豁口，豁口寬度與聯接鍵(15)的中間突出寬度相對應，豁口長度與鏜軸(I)的長鍵槽相同，并且銑軸(8)豁口部位外壁是平面，與聯接鍵(15)的中間突出外的兩側內平面寬度相對應。
【文檔編號】B23B19/02GK203635941SQ201320804518
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】楊天博, 高長才, 蔣琳, 姜楠, 郭志超 申請人:中捷機床有限公司