一種用于數控系統主軸上圓形負載盤裝卡固定的裝置制造方法
【專利摘要】一種用于數控系統主軸上圓形負載盤裝卡固定的裝置，它是由圓柱形套筒、負載盤、前端面螺釘、后端面螺釘和徑向緊定螺釘組成；圓柱形套筒安裝在主軸上，主軸穿過圓柱形套筒的內圓柱孔，圓柱形套筒前端面在主軸外側，后端面緊貼負載盤；負載盤安裝在主軸上，主軸穿過負載盤中心的圓柱孔，負載盤緊貼圓柱形套筒后端面；前端面螺釘擰入主軸前端面螺紋孔；后端面螺釘穿過負載盤中心圓柱孔外側周向均布的小圓柱孔，擰入圓柱形套筒后端面螺紋孔；徑向緊定螺釘擰入圓柱形套筒圓柱側面螺紋孔，螺釘頭頂在主軸上。本發明結構簡單，加工工藝性好，性能穩定、成本低、適用性廣。
【專利說明】—種用于數控系統主軸上圓形負載盤裝卡固定的裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于數控系統主軸上圓形負載盤裝卡固定的裝置，該裝置可實現數控系統主軸上負載盤的裝卡固定，方便數控系統及伺服裝置性能測試實驗的開展，屬于數控系統測試【技術領域】。
【背景技術】
[0002]數控機床是制造業的“工作母機”，數控系統則被稱為機床的靈魂和大腦，其可靠性水平對于現代制造業具有十分重要的意義。當前，對數控系統及伺服裝置進行的可靠性試驗評測一般使用慣量負載盤模擬機床加工過程中在軸上產生的切削力等負載。對于利用加裝負載盤來進行模擬電機加載試驗來說，負載盤的裝卡固定是一個必須解決的問題。
[0003]目前，負載盤的一般固定方式中，在軸向上靠法蘭上3根螺釘進行軸向固定，在數控系統及伺服裝置可靠性測試實驗運轉過程中負載盤容易發生軸向竄動，長時間運行甚至會發生脫落，致使實驗被迫中斷，影響實驗進度及實驗結果，為此需研究新的負載盤裝卡固定方式以解決此問題。
[0004]對于軸上零件的固定，分為軸向和周向兩種。軸向上的固定方式有:軸肩一鎖緊擋圈、軸肩一彈性擋圈、軸肩一套筒、雙鎖緊擋圈、軸肩一圓螺母、軸肩一軸端擋圈、圓錐形軸頭一軸端擋圈、套筒一軸端擋圈等。周向上的固定方式有:鍵連接、成形連接、彈性環連接、銷連接、過盈連接等。

【發明內容】

[0005]本發明目的在于，提供一種用于數控系統主軸上圓形負載盤裝卡固定的裝置，它是一種結構簡單合理，性能可靠，適用性廣的數控系統主軸上圓形負載盤的裝卡固定裝置。為了設計這樣一種適用性廣的固定裝置，需要從現有的各種數控系統主軸具有的共同點進行考慮。目前市場中數控系統主軸具有的一個共同點就是其軸的前端面都開有一個螺紋孔，本發明就基于這個共同點從而設計出該裝卡固定裝置。
[0006]本發明解決其技術問題所采取的技術方案是:將負載盤與一個結構簡單的圓柱形套筒進行固定，而后將圓柱形套筒并負載盤固定在數控系統主軸上。
[0007]本發明一種用于數控系統主軸上圓形負載盤裝卡固定的裝置，它是由圓柱形套筒、負載盤、前端面螺釘、后端面螺釘、徑向緊定螺釘組成。
[0008]它們相互之間的位置和連接關系是:
[0009]①圓柱形套筒安裝在主軸上。主軸穿過圓柱形套筒的內圓柱孔，圓柱形套筒前端面在主軸外側，后端面緊貼負載盤；
[0010]②負載盤安裝在主軸上。主軸穿過負載盤中心的圓柱孔，負載盤緊貼圓柱形套筒后端面；
[0011]③前端面螺釘擰入主軸前端面螺紋孔；
[0012]④后端面螺釘穿過負載盤中心圓柱孔外側周向均布的小圓柱孔，擰入圓柱形套筒后端面螺紋孔；
[0013]⑤徑向緊定螺釘擰入圓柱形套筒圓柱側面螺紋孔，螺釘頭頂在主軸上。
[0014]所述主軸，具體形狀為圓柱形。要求其圓柱前端面開有一個螺紋孔，用于前端面螺釘擰入其中，將圓柱形套筒進行軸向一端的固定。
[0015]所述圓柱形套筒，具體形狀為圓柱形。圓柱形套筒沿軸向從前端面到后端面依次有3個大小不同的圓柱孔，第一個圓柱孔用于容納前端面螺釘頭部，大小依螺釘頭設計，間隙配合；第二個圓柱孔用于容納前端面螺釘的螺桿，大小依據螺桿設計，間隙配合，卡住螺釘頭不能進入；第三個圓柱孔用于主軸伸入其中，大小依據主軸直徑設計，間隙配合。圓柱形套筒的圓柱面后部和后端面上分別均布有3個螺紋孔，分別用于徑向緊定螺釘和后端面螺釘的擰入。
[0016]所述負載盤,具體形狀為圓盤形。圓盤中心有一圓柱孔，用于主軸穿過。中心圓柱孔周邊均布3個小圓柱孔，用于后端面螺釘穿過。
[0017]所述前端面螺釘，是標準件內六角圓柱頭MlO螺釘。該螺釘用于圓柱形套筒軸向一端的固定，前端面螺釘頭部卡在圓柱形套筒第一個圓柱孔內，螺釘桿穿過圓柱形套筒第二個圓柱孔，并擰入在圓柱形套筒第三個圓柱孔中的主軸前端面螺紋孔。其數量是一件。
[0018]所述后端面螺釘，是標準件內六角圓柱頭M6螺釘。后端面螺釘穿過負載盤上的圓柱孔擰入圓柱形套筒后端面的螺紋孔，將負載盤固定于圓柱形套筒上。其數量是三件。
[0019]所述徑向緊定螺釘，是標準件內六角平端M8緊定螺釘。徑向緊定螺釘擰入并穿過圓柱形套筒圓柱面上周向均布的螺紋孔，用螺釘尾部頂緊圓柱形套筒內的主軸，實現圓柱形套筒軸向另一端和周向的固定。其數量是三件。
[0020]其中，上述用于數控系統的主軸，亦可以是用于數控系統的伺服軸。
[0021]本發明的有益效果:
[0022]1、本發明結構簡單，只需在一個圓柱形套筒上加工出沿軸向從前端面到后端面的3個圓柱孔以及套筒后端面和圓柱面上共6個螺紋孔，加工工藝性好，成本低。
[0023]2、本發明性能穩定，可以很好地解決負載盤在高速運轉及反復啟動、制動過程中容易發生脫落的問題，并且可通過定時地加緊或更換各螺釘來確保其裝卡固定的可靠性。
[0024]3、本發明適用性廣。由于市場上各種不同型號的數控系統主軸中，其軸的前端面大多留有加工好的螺紋孔，可以方便地實現該圓柱形套筒在軸上的固定。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1本發明主視圖
[0026]圖2本發明俯視圖
[0027]圖3本發明三維圖
[0028]圖4本發明爆炸圖
[0029]圖5圓柱形套筒主視圖
[0030]圖6圓柱形套筒后端面視圖[0031 ]圖7圓柱形套筒三維圖(前視)
[0032]圖8圓柱形套筒三維圖(后視)
[0033]圖中序號說明如下:[0034]1-主軸
[0035]2-圓柱形套筒
[0036]3-負載盤
[0037]4-前端面螺釘
[0038]5-后端面螺釘
[0039]6-徑向緊定螺釘
【具體實施方式】
[0040]本發明為一種用于數控系統主軸上圓形負載盤裝卡固定的裝置，請參閱圖1、圖
2、圖3、圖4，包括主軸1、圓柱形套筒2、負載盤3、I根前端面螺釘4、3根后端面螺釘5、3根徑向緊定螺釘6等零件。其中，圖1為本發明主視圖，將主軸I簡化為一根圓柱軸，上部為前端面，開有MlO螺紋孔，從上往下依次有I根前端面螺釘4，圓柱形套筒2、3根徑向緊定螺釘6、負載盤3、3根后端面螺釘5。圖2為本發明俯視圖。圖3為本發明三維圖，圖4為本發明爆炸圖。圓柱形套筒2具體形狀請參閱圖5、圖6、圖7、圖8。其中，圖5為圓柱形套筒2主視圖，上部為前端面，下部為后端面。圖6為圓柱形套筒2后端面視圖，中心圓柱孔周邊均布三個M6螺紋孔。圖7為圓柱形套筒2三維圖(前視)，圖8圓柱形套筒2三維圖(后視)。主軸I上，從前端面向里各零部件安裝順序為:1根前端面螺釘4、圓柱形套筒2、負載盤3。另外，3根徑向緊定螺釘6擰入圓柱形套筒2周向均布的3個螺紋孔，3根后端面螺釘5穿過負載盤3上的3個圓柱孔擰入圓柱形套筒2后端面上均布的3個螺紋孔。
[0041]所述主軸1，具體形狀為Φ32圓柱,其在電機外的長度為700_。其圓柱前端面開有一個MlO螺紋孔，用于前端面螺釘4擰入其中，將圓柱形套筒2進行軸向一端的固定。
[0042]所述圓柱形套筒2，具體形狀為Φ52圓柱，長度為32_。圓柱形套筒2沿軸向從前端面到后端面依次有3個大小不同的圓柱孔，第一個圓柱孔Φ 16用于容納前端面螺釘4頭部，圓柱孔長度8mm，間隙配合；第二個圓柱孔Φ 10.2用于容納前端面螺釘4的螺桿，圓柱孔長度為4_，間隙配合，卡住螺釘頭不能進入；第三個圓柱孔Φ32用于主軸I伸入其中，圓柱孔長度為20_，間隙配合。圓柱形套筒2的圓柱面靠近后端面處均布有3個M8螺紋孔，螺紋孔中心距后端面10mm，用于3根徑向緊定螺釘6擰入。圓柱形套筒2后端面均布3個M6螺紋孔，螺紋孔中心距后端面中心21mm，用于后端面螺釘5的擰入。
[0043]所述負載盤3，具體形狀為Φ130圓盤形，厚度29.3mm。圓盤中心有一 Φ32圓柱孔，用于主軸I穿過，過渡配合。中心圓柱孔周邊均布3個Φ6.1小圓柱孔，用于3根后端面螺釘5穿過，圓柱孔中心距負載盤3中心為21mm。
[0044]所述前端面螺釘4，是一件標準件內六角圓柱頭MlO螺釘。該螺釘用于圓柱形套筒2軸向一端的固定，前端面螺釘4頭部卡在圓柱形套筒2第一個圓柱孔內，螺釘桿穿過圓柱形套筒2第二個圓柱孔，并擰入在圓柱形套筒2第三個圓柱孔中的主軸I前端面MlO螺紋孔。
[0045]所述后端面螺釘5，是標準件內六角圓柱頭M6螺釘。3根后端面5螺釘穿過負載盤3上均布的3個Φ6.1小圓柱孔擰入圓柱形套筒2后端面的3個M6螺紋孔，將負載盤3固定于圓柱形套筒2上。
[0046]所述徑向緊定螺釘6，是標準件內六角平端M8緊定螺釘。3根徑向緊定螺釘6擰入并穿過圓柱形套筒2圓柱面上周向均布的三個M8螺紋孔，用螺釘尾部頂緊圓柱形套筒2內的主軸1，實現圓柱形套筒2軸向另一端和周向的固定。
[0047]具體安裝包括如下3個步驟:
[0048]1、負載盤3安裝。將3根后端面螺釘5穿過負載盤3上的三個圓柱孔，并擰入圓柱形套筒2后端面的三個螺紋孔中。圓柱形套筒2、負載盤3和3根后端面螺釘5形成一個裝配體。其中負載盤3上圓柱孔的尺寸比后端面螺釘5的尺寸大0.005mm-0.01mm，避免因間隙過大導致負載盤3在運轉過程中不斷沖擊后端面螺釘5，造成后端面螺釘5被破壞。
[0049]2、裝配體軸向一端固定。主軸I穿過步驟I中得到的裝配體中心的圓孔，負載盤3靠里，圓柱形套筒2靠外，圓柱形套筒2前端面與主軸I前端面平齊。將前端面螺釘4擰入主軸I前端面上螺紋孔。裝配體的圓柱孔與軸為間隙配合，間隙控制在0.005mm內，保證運行工程中負載盤3的動平衡。
[0050]3、裝配體周向固定和軸向另一端固定。將裝配體沿主軸I往外拉到無法繼續外拉的位置，將3根徑向緊定螺釘6依次擰入圓柱形套筒2圓柱面上的三個螺紋孔，每次每根螺釘擰入一個導程的長度，確保負載盤3安裝后不偏心。
[0051]本發明未詳細闡明的部分屬于本領域公知技術。
【權利要求】
1.一種用于數控系統主軸上圓形負載盤裝卡固定的裝置，其特征在于:它是由圓柱形套筒、負載盤、前端面螺釘、后端面螺釘和徑向緊定螺釘組成；圓柱形套筒安裝在主軸上，主軸穿過圓柱形套筒的內圓柱孔，圓柱形套筒前端面在主軸外側，后端面緊貼負載盤；負載盤安裝在主軸上，主軸穿過負載盤中心的圓柱孔，負載盤緊貼圓柱形套筒后端面；前端面螺釘擰入主軸前端面螺紋孔；后端面螺釘穿過負載盤中心圓柱孔外側周向均布的小圓柱孔，擰入圓柱形套筒后端面螺紋孔；徑向緊定螺釘擰入圓柱形套筒圓柱側面螺紋孔，螺釘頭頂在主軸上； 所述主軸，為圓柱形，要求其圓柱前端面開有一個螺紋孔，用于前端面螺釘擰入其中，將圓柱形套筒進行軸向一端的固定； 所述圓柱形套筒，為圓柱形狀，圓柱形套筒沿軸向從前端面到后端面依次有3個大小不同的圓柱孔，第一個圓柱孔用于容納前端面螺釘頭部，大小依螺釘頭設計，間隙配合；第二個圓柱孔用于容納前端面螺釘的螺桿，大小依據螺桿設計，間隙配合，卡住螺釘頭不能進入；第三個圓柱孔用于主軸伸入其中，大小依據主軸直徑設計，間隙配合；圓柱形套筒的圓柱面后部和后端面上分別均布有3個螺紋孔，分別用于徑向緊定螺釘和后端面螺釘的擰A ； 所述負載盤，為圓盤形狀，圓盤中心有一圓柱孔，用于主軸穿過；中心圓柱孔周邊均布3個小圓柱孔，用于后端面螺釘穿過； 所述前端面螺釘，是一件件內六角圓柱頭MlO螺釘；該螺釘用于圓柱形套筒軸向一端的固定，前端面螺釘頭部卡在圓柱形套筒第一個圓柱孔內，螺釘桿穿過圓柱形套筒第二個圓柱孔，并擰入在圓柱形套筒第三個圓柱孔中的主軸前端面螺紋孔； 所述后端面螺釘，是三件內六角圓柱頭M6螺釘；后端面螺釘穿過負載盤上的圓柱孔擰入圓柱形套筒后端面的螺紋孔，將負載盤固定于圓柱形套筒上； 所述徑向緊定螺釘，是三件內六角平端M8緊定螺釘；徑向緊定螺釘擰入并穿過圓柱形套筒圓柱面上周向均布的螺紋孔，用螺釘尾部頂緊圓柱形套筒內的主軸，實現圓柱形套筒軸向另一端和周向的固定。
2.根據權利要求1所述的一種用于數控系統主軸上圓形負載盤裝卡固定的裝置，其特征在于:該主軸亦可以是用于數控系統的伺服軸。
【文檔編號】B23B19/02GK103785864SQ201410018282
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月15日 優先權日:2014年1月15日
【發明者】彭翀, 李霖澤, 劉強, 夏繼強, 高連生, 藍力沄 申請人:北京航空航天大學