CN101700632A - 数控机床消除主轴间隙装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及机械传动领域，公开了一种数控机床消除主轴间隙装置，包括置于轴套前后两端的前支承和后支承，主轴轴向安装在前支承和后支承中，前支承前端和后支承后端分别可拆卸地固定一前端盖和一后端盖，前支承与前端盖之间的接触面上设置迷宫密封，轴套通过螺栓固定在数控机床的箱体上，后支承后端轴端螺母将主轴和前后支承定位于轴套中，其特征在于：轴套内部设有消除主轴间隙的预紧结构，所述预紧结构分布在主轴外周，其中一端与前支承之间设有隔套，另外一端与后支承之间设有隔套，所述的前后支承均采用轴承组，所述轴承外环表面嵌入研磨微粒。其中预紧结构在优选实施例中分别采用了周向均布小压簧、整体压簧以及轴套内台阶面形式。本发明通过调节预紧的方式可消除铣削工件过程中由于热伸长变形产生的主轴间隙，从而解决了数控机床实际运转过程中主轴刚性差、振动大、噪音大的问题。

Description

数控机床消除主轴间隙装置
技术领域
本发明涉及机械传动领域，尤其是指数控机床中消除主轴间隙的调节装置。
背景技术
主轴是精密加工数控机床中的关键功能部件，主轴设计、制造及性能直接影响加工机床的整体发展水平。主轴实现精密加工的关键是主轴在运转过程中不仅能实现高速与低速旋转，而且运转精度高、振动小，同时主轴应具有足够的刚性来承受来自径向及轴向的切削载荷。主轴在运行过程中，尤其是主轴带动铣刀旋转铣削工件时，容易产生预紧力不够进而刚性降低，同时主轴由于受热变形导致轴向伸长时产生间隙，造成主轴振动大、噪声大等一系列问题。
如图1所示的是现有技术中常用的一种结构装置，在前端盖1与后端盖2上以螺母3将前支承4与后支承14限位于轴套6之中，主轴7装在前支承4和后支承14中，前端盖1与前支承4之间设有迷宫油封8，防止高速轴的油泄漏；轴套6内设有隔套和衬套，其中第一隔套9和第一衬套10的一端顶靠前支承4，第二隔套12和第二衬套10的一端顶靠后支承14，第一隔套9和第一衬套10的另外一端分别于第二隔套12和第二衬套10相互顶靠，第三隔套13的左端顶靠后支承14，右端向内收缩形成台阶后包住后端盖2的外圈，两组支承于轴套6中通过隔套和衬套定位，该结构在速度要求不高的场合下得到广泛应用，其结构简单、拆卸方便。但主轴在高速旋转过程中，支承与隔套、衬套的磨损以及支承温升较高的原因，主轴会产生轴向伸长变形进而产生主轴间隙，进而影响机床主轴***的刚度、载荷能力和高速性以及较大的振动和噪声，所以需要研究合理的消除主轴间隙的结构装置以应用于中小型高速机械的主轴***中。
发明内容
本发明的目的在于设计一种消除数控机床中主轴间隙的结构装置，可保证在主轴高速旋转时通过改进的预紧装置补偿主轴的变形，消除主轴间隙，保证支承的预负载荷基本不变以保证其工作性能，同时新技术***应尽可能满足不增加原***工艺难度，基本不增加成本。
具体采用技术方案如下：本发明提供了一种数控机床消除主轴间隙装置，包括置于轴套前后两端的前支承和后支承，主轴轴向安装在前支承和后支承中，前支承前端和后支承后端分别可拆卸地固定一前端盖和一后端盖，前支承与前端盖之间的接触面上设置迷宫密封，轴套通过螺栓固定在数控机床的箱体上，后支承后端轴端螺母将主轴和前后支承定位于轴套中，其特征在于：轴套内部设有消除主轴间隙的预紧结构，所述预紧结构分布在主轴外周，其中一端与前支承之间设有隔套，另外一端与后支承之间设有隔套，所述的前后支承均采用轴承组，所述轴承外环表面嵌入研磨微粒。可降低钢球对轴承外环轨道的磨损，增加轴承耐磨性。本发明解决上述技术问题所采用技术方案的工作原理是：主轴后支承***通过两列轴承支承机床主轴，这两列轴承承受主轴的径向力和轴向力，并与前支承***共同定位主轴。
本发明的优点是：可自动调节支承预紧力，能在主轴高速运转情况下通过预紧装置自动补涨主轴变形，消除主轴间隙，解决主轴刚性差、振动大、噪音大、热伸长变形大的问题。
附图说明
图1为现有技术中的主轴结构图。
图2为本发明优选实施例1的结构示意图。
图3为本发明优选实施例2的结构示意图。
图4为本发明优选实施例3的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
优选实施例1：如图2所示，本发明包括置于轴套6两端孔内的前支承4和后支承14，主轴7装在前支承4和后支承14中，轴套6内设有第一隔套9与第二隔套12，其中第一隔套9的前端顶靠前支承4，第二隔套11的后端顶靠后支承14，并且隔套的外径卡在轴套6中得以固定，沿隔套周向均布6个定位孔，孔中固定6根小压簧。主轴高速运转时，支承升温使主轴发热，沿轴向发生伸长变形，压簧产生径向推力，支承***的预负荷由压簧变形量决定，可通过压簧的变形自动补偿主轴变形产生的间隙。
优选实施例2：如图3所示，与优选实施例1相类似，所设计的预紧装置为整体压簧16，整体压簧16的一端顶靠第一隔套9，另外一端顶靠后支承14，通过压簧的变形自动补偿主轴变形产生的间隙。
优选实施例3：如图4所示，在轴套6内及前支承4一端设有第一隔套9，隔套外径卡在轴套6中得以固定。预紧结构为轴套6内设的台阶面，台阶面一端向内凹进与第一隔套9的一端接触并紧密配合，台阶面另外一端向内凹进并与后支承14紧密配合，为保证拆卸工艺，台阶面向内凹进应不超过后轴承外环内径。产生间隙时通过旋紧后端盖螺母3使得后轴承内环向前移动，同时经过力的传递前轴承内环后移达到消除主轴间隙的目的。
在以上的实施例中，前后支承***均采用轴承组，同时在轴承外环表面嵌入研磨微粒，其中研磨微粒的优选材料为碳化硅微粒。首先对轴承外环表面抛光，然后在表面上涂上另外研磨微粒，接着对研磨微粒施加压力，研磨微粒由于压力的影响而嵌入轴承外环表面。研磨微粒的存在增大了表面硬度，增强表面抗磨损能力，减少了由于机床高速运转状况下由于支承***的磨损产生的主轴间隙。

Claims (9)

1.数控机床消除主轴间隙装置，包括置于轴套前后两端的前支承和后支承，主轴轴向安装在前支承和后支承中，前支承前端和后支承后端分别可拆卸地固定一前端盖和一后端盖，前支承与前端盖之间的接触面上设置迷宫密封，轴套通过螺栓固定在数控机床的箱体上，后支承后端轴端螺母将主轴和前后支承定位于轴套中，其特征在于：轴套内部设有消除主轴间隙的预紧结构，所述预紧结构分布在主轴外周，其中一端与前支承之间设有隔套，另外一端与后支承之间设有隔套，所述的前后支承均采用轴承组，所述轴承外环表面嵌入研磨微粒。
2.如权利要求1所述的数控机床消除主轴间隙装置，其特征在于：所述研磨微粒为碳化硅。
3.如权利要求1或2所述的数控机床消除主轴间隙装置，其特征在于：所述的预紧结构为压簧组件。
4.如权利要求3所述的数控机床消除主轴间隙装置，其特征在于：所述的压簧组件为若干根小压簧。
5.如权利要求4所述的数控机床消除主轴间隙装置，其特征在于：所述的小压簧根数为6。
6.如权利要求4或5所述的数控机床消除主轴间隙装置，其特征在于：所述6根小压簧沿所述隔套周向平均分布。
7.如权利要求3所述的数控机床消除主轴间隙装置，其特征在于：所述的压簧组件为一整体压簧。
8.如权利要求1或2所述的数控机床消除主轴间隙装置，其特征在于：所述的预紧结构为一轴套内台阶面，所述轴套内台阶面的一端向内凹进与隔套一端接触并与隔套紧密配合，同时台阶面另外一端向内凹进并与后支承紧密配合。
9.如权利要求8所述的数控机床消除主轴间隙装置，其特征在于：所述的轴套内台阶面向内凹进，使得轴套内台阶面端部不超过后轴承外环。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102310203A (zh) * 2011-06-20 2012-01-11 西安交通大学 基于液压***调控的非均匀分布预紧力可控高速主轴及其控制方法
CN102430977A (zh) * 2011-11-10 2012-05-02 大连永明数控机床有限公司 一种砂轮主轴
CN102886713A (zh) * 2012-10-19 2013-01-23 无锡市百顺机械厂 磨床的内圆磨具装置
CN103111639A (zh) * 2013-02-20 2013-05-22 浙江金汤机床有限公司 一种数控车床主轴的过盈预紧结构及其方法
CN103121111A (zh) * 2011-11-17 2013-05-29 斗山英维高株式会社 机床用主轴振动防止装置
CN103691972A (zh) * 2013-12-25 2014-04-02 北京海普瑞森科技发展有限公司 主轴回转装置
CN103949739A (zh) * 2014-04-26 2014-07-30 沈阳航天新光集团有限公司 电解分度夹具
CN106975959A (zh) * 2017-04-25 2017-07-25 沈机集团昆明机床股份有限公司 带有热伸长补偿结构的旋转轴进给装置
CN113353236A (zh) * 2021-05-19 2021-09-07 中航西安飞机工业集团股份有限公司 一种消除飞机过渡梁与挂架装配间隙的方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102310203B (zh) * 2011-06-20 2012-07-04 西安交通大学 基于液压***调控的非均匀分布预紧力可控高速主轴及其控制方法
CN102310203A (zh) * 2011-06-20 2012-01-11 西安交通大学 基于液压***调控的非均匀分布预紧力可控高速主轴及其控制方法
CN102430977A (zh) * 2011-11-10 2012-05-02 大连永明数控机床有限公司 一种砂轮主轴
CN103121111B (zh) * 2011-11-17 2015-06-03 斗山英维高株式会社 机床用主轴振动防止装置
CN103121111A (zh) * 2011-11-17 2013-05-29 斗山英维高株式会社 机床用主轴振动防止装置
CN102886713A (zh) * 2012-10-19 2013-01-23 无锡市百顺机械厂 磨床的内圆磨具装置
CN103111639B (zh) * 2013-02-20 2016-02-03 浙江金汤机床有限公司 一种数控车床主轴的过盈预紧方法
CN103111639A (zh) * 2013-02-20 2013-05-22 浙江金汤机床有限公司 一种数控车床主轴的过盈预紧结构及其方法
CN103691972A (zh) * 2013-12-25 2014-04-02 北京海普瑞森科技发展有限公司 主轴回转装置
CN103949739A (zh) * 2014-04-26 2014-07-30 沈阳航天新光集团有限公司 电解分度夹具
CN103949739B (zh) * 2014-04-26 2016-08-31 沈阳航天新光集团有限公司 电解分度夹具
CN106975959A (zh) * 2017-04-25 2017-07-25 沈机集团昆明机床股份有限公司 带有热伸长补偿结构的旋转轴进给装置
CN113353236A (zh) * 2021-05-19 2021-09-07 中航西安飞机工业集团股份有限公司 一种消除飞机过渡梁与挂架装配间隙的方法

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