本實用新型涉及機(jī)床技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種集成度較高的一體式機(jī)床床頭箱。

背景技術(shù)：

普通機(jī)床和數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工行業(yè)中被廣泛應(yīng)用。安裝在上述機(jī)床上的床頭箱一般包括箱體、內(nèi)置有變速機(jī)構(gòu)、外置有與伺服電機(jī)連接的傳動機(jī)構(gòu)，主軸穿過箱體與變速機(jī)構(gòu)連接，主軸端部與機(jī)床夾持工件的夾具連接。驅(qū)動時，由電機(jī)通過皮帶使傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使傳動機(jī)構(gòu)帶動變速機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，最后變速機(jī)構(gòu)再帶動主軸旋轉(zhuǎn)工作。

此類床頭箱的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與伺服電機(jī)連接組合后需要占用機(jī)床床頭的大量空間，且伺服電機(jī)通過多重連接結(jié)構(gòu)最后使主軸轉(zhuǎn)動，使得電機(jī)運轉(zhuǎn)時能量損耗較大，負(fù)荷較大。其中的皮帶、齒輪等均為損耗品，每使用一段時間后便需要更換，且此類床頭箱密閉性較差，易使冷卻液等液體以及金屬廢屑等滲入床頭箱中，需要時常進(jìn)行清潔，故而維護(hù)成本較高。由于伺服電機(jī)與床頭箱間需通過多重傳動，使得床頭箱中主軸的離心力較大，運轉(zhuǎn)時噪聲較大的同時，轉(zhuǎn)速越快振幅越大，故而主軸轉(zhuǎn)速一般不超過2000r/min，難以滿足現(xiàn)代機(jī)械加工中對加工工件對精度和粗糙度的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的是上述中的技術(shù)問題，提供一種電機(jī)與床頭箱集成為一體，且高速運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，使得機(jī)床具有高加工精度的一體式機(jī)床床頭箱。本實用新型采用的技術(shù)方案為：

一體式機(jī)床床頭箱，包括箱體以及穿設(shè)于箱體的主軸，該主軸中設(shè)有供工件軸向穿出的軸孔，其特征在于,

—箱體內(nèi)設(shè)有電機(jī)，該電機(jī)包括定子、可旋轉(zhuǎn)地安裝在定子中心處的轉(zhuǎn)子 和穿設(shè)于轉(zhuǎn)子中心的軸孔，所述主軸穿過該軸孔，主軸隨電機(jī)的運轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動；

—箱體內(nèi)設(shè)有采集控制器，并于箱體表面設(shè)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集孔，與相應(yīng)機(jī)床的數(shù)據(jù)傳輸端連接，用于采集、傳輸所在機(jī)床的指令，并控制和調(diào)節(jié)所述電機(jī)的運轉(zhuǎn)。

所述箱體為合金鋼制成，由前箱蓋、箱身和后箱蓋組成，三者的底部分布有用于與相應(yīng)機(jī)床床頭固定連接的螺紋孔，所述電機(jī)設(shè)于箱身內(nèi)。

所述箱身與所述前箱蓋、后箱蓋的貼合面為光滑面，且箱身與所述前箱蓋、后箱蓋分別設(shè)有螺孔重合的螺紋孔，通過安裝相應(yīng)的螺桿，使箱身的前端和后端分別與前箱蓋、后箱蓋固定連接。

所述箱體內(nèi)，于電機(jī)兩端的主軸上，分別設(shè)有前軸承和后軸承，并同時固設(shè)相應(yīng)的前軸承座和后軸承座。

所述箱體內(nèi)，于主軸上，還設(shè)有由前鎖緊螺母、后鎖緊螺母A和后鎖緊螺母B組成的自鎖緊連接器，所述前鎖緊螺母位于所述前軸承的內(nèi)側(cè)，所述后鎖緊螺母A位于所述后軸承的外側(cè)，所述后鎖緊螺母B位于所述主軸的后端部。

所述電機(jī)的定子外壁固定耦接有表面呈連續(xù)的螺口狀的螺旋散熱套筒，該螺旋散熱套筒與所述箱體為間隙安裝。

所述螺旋散熱套筒表面外緣與所述箱體內(nèi)壁的間隙值為1-5mm。

所述箱體的左箱壁，于所述螺旋散熱套筒的左上側(cè)的起始螺口前方，開有進(jìn)液通孔；所述箱體的右箱壁，于所述螺旋散熱套筒的右下側(cè)的末尾螺口前方，開有出液通孔，同時螺旋散熱套筒的兩端還連接有密封圈，冷卻液通過進(jìn)液通孔流至螺旋散熱套筒表面后，隨螺紋方向回旋流動，而后經(jīng)出液通孔流出。

所述進(jìn)液通孔與出液通孔的孔柱，均與所述螺旋散熱套筒的縱向軸面垂直，使進(jìn)入的冷卻液準(zhǔn)確流入起始螺口中，回旋至末尾螺口的冷卻液準(zhǔn)確地進(jìn)入 出液通孔后流出。

本實用新型的技術(shù)效果為：

1、床頭箱與電機(jī)為一體，不存在皮帶傳動，大大減小了主軸在高速旋轉(zhuǎn)時的離心力和振幅，提高了加工精度，同時大大減小了轉(zhuǎn)動時的噪音；

2、采用螺旋結(jié)構(gòu)的散熱筒對箱內(nèi)的電機(jī)進(jìn)行散熱，并同時基于此結(jié)構(gòu)輔以水冷散熱，具有十分優(yōu)異的散熱效果，確保床頭箱可長時間的高速運轉(zhuǎn)；

3、形成一體式后，安裝在機(jī)床時占用空間大大減小，可與各種規(guī)格的車、銑、磨床等機(jī)床配合安裝，便于安裝的同時，可對市場上大部分加工類機(jī)床的床頭箱進(jìn)行替換。

附圖說明

圖1為本實用新型的外部結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型的橫剖結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實用新型的螺旋散熱套筒及其裝配結(jié)構(gòu)圖。

圖示說明：1-前箱蓋、2-箱身、3-后箱蓋、4-主軸、5-軸孔、6-電機(jī)、7-定子、8-轉(zhuǎn)子、9-采集控制器、10-數(shù)據(jù)采集孔、11-前軸承、12-前軸承座、13-后軸承、14-后軸承座、15-前鎖緊螺母、16-后鎖緊螺母A、17-后鎖緊螺母B、18-散熱套筒、19-密封圈、20-進(jìn)液通孔、21-出液通孔。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型作進(jìn)一步地說明。

如圖所示的一體式機(jī)床床頭箱,通過將電機(jī)設(shè)置于床頭箱內(nèi)部,摒棄了傳統(tǒng)的床頭箱結(jié)構(gòu)需通過皮帶或其他電機(jī)間接連接而帶動主軸轉(zhuǎn)動的方式,形成集電機(jī)為一體的床頭箱。

本實用新型的床頭箱可適配于車床、磨床、銑床等多種類型的加工型機(jī)床，以下的實施例以安裝在車床中為例。

如圖1和圖2所示的一體式機(jī)床床頭箱，包括箱體，該箱體安裝在車床的 床頭箱中，由合金鋼制成且表面粗糙度均勻。箱體依次由位于前段的前箱蓋(1)、位于中段的箱身(2)和位于尾段的后箱蓋(3)組成，箱身(2)的前端面和后端面分別與前箱蓋(1)和后箱蓋(3)貼合，三者的相應(yīng)貼合面均為光滑面，且箱身(2)與前箱蓋(1)、后箱蓋(3)分別設(shè)有螺孔重合的螺紋孔，通過安裝相應(yīng)的螺桿，使箱身(2)的前端和后端分別與前箱蓋(1)、后箱蓋(3)固定連接，并使貼合緊密而具有良好的密封性。同時前箱蓋(1)、箱身(2)和后箱蓋(3)的底端面，均對稱分布有安裝螺孔，箱體通過安裝相應(yīng)螺桿使其穩(wěn)固地安裝在車床的床頭箱中。

床頭箱設(shè)有穿設(shè)于箱體的主軸(4)，該主軸(4)并于箱體的兩端即前箱蓋(1)和后箱蓋(3)的兩端外突出，主軸(4)中設(shè)有與主軸(4)端面為同心圓的軸孔(5)，該軸孔(5)與車床的法蘭孔的所在高度箱體且軸向一致，床頭箱安裝在車床時，需車加工的工件由該軸孔(5)穿出至法蘭孔后進(jìn)入車床的加工區(qū)內(nèi)。

箱體內(nèi)的中段，即箱身(2)內(nèi)，安裝有電機(jī)(6)，該電機(jī)(6)的安裝軸向與上述主軸(4)的軸向一致。該電機(jī)(6)為伺服電機(jī),使電機(jī)在各轉(zhuǎn)速下均可穩(wěn)定地線性輸出,并不會發(fā)生不受控的自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,包括定子(7)、可旋轉(zhuǎn)地安裝在定子(7)中心處的轉(zhuǎn)子(8)和穿設(shè)于轉(zhuǎn)子(8)中心的軸孔(5)以及相應(yīng)的繞組等，上述主軸(4)穿過該軸孔(5)并與其連接，使主軸(4)隨電機(jī)(6)的運轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)有的車床，特別是數(shù)控車床，均設(shè)有數(shù)據(jù)傳輸端，故而，本實施例床頭箱的箱體內(nèi)，設(shè)有用于控制和調(diào)節(jié)上述電機(jī)(6)運轉(zhuǎn)的采集控制器(9)，并于箱體的后端面設(shè)有相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集孔(10)，與所在車床的數(shù)據(jù)傳輸端連接，用于采集、傳輸所在機(jī)床的指令，從而控制和調(diào)節(jié)電機(jī)(6)的運轉(zhuǎn)。

箱體中，主軸(4)上于電機(jī)(6)的兩端分別設(shè)有前軸承(11)和后軸承(13)，并對二者設(shè)有相應(yīng)的前軸承座(12)和后軸承座(14)，用于在床 頭箱中電機(jī)(6)旋轉(zhuǎn)的過程中，引導(dǎo)和支撐主軸(4)的旋轉(zhuǎn)，使電機(jī)(6)帶動主軸(4)平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。箱體中，于主軸(4)上還設(shè)有由前鎖緊螺母(15)、后鎖緊螺母A(16)和后鎖緊螺母B(17)組成的自鎖緊連接器。其中，前鎖緊螺母(15)位于上述前軸承(11)的內(nèi)側(cè)，后鎖緊螺母A(16)位于上述后軸承(13)的外側(cè)，后鎖緊螺母B(17)位于主軸(4)的后端部，在實際安裝后使用時，工件經(jīng)本實施例的床頭箱的主軸(4)軸孔(5)，一端進(jìn)入車床的加工區(qū)域后，將通過該自鎖緊連接器將工件鎖緊。

電機(jī)(6)內(nèi)設(shè)于床頭箱中形成一體，故而在電機(jī)(6)運轉(zhuǎn)時，如何對電機(jī)(6)進(jìn)行良好的散熱，使電機(jī)(6)帶動主軸(4)可長時間穩(wěn)定地高速轉(zhuǎn)動，將十分重要。故而，如圖2和圖3所示，電機(jī)(6)的定子(7)外壁固定耦接有表面呈連續(xù)的螺口狀的螺旋散熱套筒(18)，該螺旋散熱套筒(18)由鋁合金材質(zhì)制成，其與所述箱體為間隙安裝，間隙值為1-5mm。箱體的左箱壁，于螺旋散熱套筒(18)的左上側(cè)的起始螺口前方，開有進(jìn)液通孔(20)，同時箱體的右箱壁，于螺旋散熱套筒(18)的右下側(cè)的末尾螺口前方，開有出液通孔(21)，進(jìn)液通孔(20)與出液通孔(21)的孔柱，均與所述螺旋散熱套筒(18)的縱向軸面垂直，且螺旋散熱套筒(18)的兩端還連接有密封圈(19)，避免冷卻液滲入箱體內(nèi)的其他區(qū)域中。冷卻液通過進(jìn)液通孔(20)準(zhǔn)確地流入螺旋散熱套筒(18)的起始螺口中，隨螺紋方向回旋流動，冷卻液最后回旋至末尾螺口并準(zhǔn)確地進(jìn)入出液通孔(21)后流出，依此循環(huán)。冷卻液經(jīng)過上述過程的循環(huán)，可將電機(jī)(6)運轉(zhuǎn)過程中各個位置產(chǎn)生的熱量在冷卻液回旋的過程中有效吸收并最終流出，將使本實施例的床頭箱具有十分優(yōu)異散熱效果，使床頭箱中的電機(jī)(6)可在2000r/min-4000r/min的轉(zhuǎn)速下持續(xù)地高速轉(zhuǎn)動。

以上所述僅表達(dá)了本實用新型的優(yōu)選實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形、改進(jìn)及替代，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。