新型数控雕铣机的主轴箱机构

1.针对外形带法兰的电主轴设计的数控雕铣机的主轴箱机构一包括主轴箱（1）、滑板（2）、电主轴一（3）、主轴箱安装螺钉（4）、顶丝（5）、主轴箱/主轴座定位销（14）、电主轴一安装螺钉（15），其特征在于：所述主轴箱（1）的主要结构有主轴箱轴孔（11）和主轴箱耳座（8），主轴箱轴孔（11）用来安装电主轴一（3），主轴箱耳座（8）用来放置主轴箱（1）；装配主轴箱机构一时，首先安装电主轴一（3），安装时，使电主轴一法兰底面（17）与主轴箱轴孔端面（9）相配合，拧紧电主轴一安装螺钉（15），使电主轴一（3）固定于主轴箱（1）中，完成主轴箱组件一的装配；然后将主轴箱组件一安装至滑板（2）上，安装时，使主轴箱耳座底面（7）与滑板主轴箱/主轴座安装面（13）相配合，利用顶丝（5）顶紧主轴箱左侧面（10），使主轴箱右侧面（6）与滑板右侧凸台内侧面（12）紧密贴合，用主轴箱安装螺钉（4）将主轴箱组件一固定在滑板（2）上，最后，安装主轴箱/主轴座定位销（14），这样就完成了主轴箱机构一的装配，如果需要调整主轴与工作台面垂直度，只需要把主轴箱组件一从滑板（2）上拆卸下，刮研滑板右侧凸台内侧面（12）或滑板主轴箱/主轴座安装面（13）即可。
2.针对外形不带法兰的电主轴设计的数控雕铣机的主轴箱机构二包括滑板（2）、主轴座盖（18）、主轴座垫片（19）、主轴座（20）、电主轴二（21）、主轴座与主轴座盖连接螺钉（22）、主轴座盖安装螺钉（23）、顶丝（5）、主轴箱/主轴座定位销（14），其特征在于：安装主轴箱机构二时，首先将主轴座（20）、主轴座盖（18）和主轴座垫片（19）组装成主轴座装配体（16），精加工电主轴二安装孔（25），安装电主轴二（21），使电主轴二（21）与电主轴二安装孔（25）紧密配合，通过磨削的方法调整主轴座垫片（19）的厚度，拧紧主轴座与主轴座盖连接螺钉（22），使电主轴二（21）固定于主轴座装配体（16）中，完成主轴箱组件二的装配；然后将主轴箱组件二安装至滑板（2）上，安装时，使主轴座盖耳座底面（24）与滑板主轴箱/主轴座安装面（13）相配合，利用顶丝（5）顶紧主轴座盖左侧面（26），使主轴座盖右侧面（27）与滑板右侧凸台内侧面（12）紧密贴合，拧紧主轴座盖安装螺钉（23），使主轴箱组件二固定在滑板（2）上，最后，安装主轴箱/主轴座定位销（14），这样就完成了主轴箱机构二的装配，如果需要调整主轴与工作台面垂直度，只需要把主轴箱组件二从滑板（2）上拆卸下，刮研滑板右侧凸台内侧面（12）或滑板主轴箱/主轴座安装面（13）即可。

新型数控雕铣机的主轴箱机构\n技术领域\n[0001] 本发明属于数控机床领域，特别是涉及一种数控雕铣机的主轴箱机构。\n背景技术\n[0002] 数控雕铣机是一种同时具备雕刻和铣削加工能力的数控机床，其主要特征是使用小刀具和高速电主轴进行雕铣加工。加工中心这种机床问世不久，在机床行业内就有人提出疑问，加工中心的功能太全，用之来加工小型产品成本过高；为了能够加工小型产品，加工中心的主轴一般都要求达到20000r/min以上，不仅给设计制造带来相当大的困难，也使使用成本过高。后来，人们想到，应该把加工小型产品的功能从加工中心分离出来，形成一种新的机床品种，数控雕铣机便由此应运而生。\n[0003] 数控雕铣机使用的电主轴的工作转速一般在20000～60000r/min，最高可达\n100000r/min以上，并且要求电主轴在无负载运行时运转平稳，实际转速偏差必须保证在\n10％以内。在空运转过程中，电主轴轴承处的温度与温升均应控制在较低的范围。由于数控雕铣机主要用于加工小型产品，在实际加工中电主轴的切削负载小，数控雕铣机电主轴的功率较小，一般只有几个千瓦，比加工中心主轴容易实现高转速，可以较好地满足高速度、高精密加工的需要。\n[0004] 数控雕铣机的显著特点就是主轴转速高，这就要求主轴的安装精度要足够高。而目前大部分雕铣机的电主轴是安装在主轴座盖和滑板组成的装配体上，没有专门安装电主轴的机构，滑板与主轴座盖的配合情况如附图1所示，显然，雕铣机的电主轴安装在两者组成的装配体上很难保证电主轴的安装精度，在对机床的几何精度进行检验时，如果主轴与工作台面的垂直度不符合要求，超过了允差范围，必须把滑板拆下，刮研滑板座上Z轴滑块安装凸台，或者把滑板座从龙门架上拆下，刮研滑板座上X轴滑块安装凸台，如果这两种方法均不能改善主轴与工作台面的垂直度的话，就必须把龙门架从床身上拆卸下来，刮研床身上的龙门架安装凸台。显然这样操作起来很不方便，使得装配时间大大增加，所以必须对主轴的安装方式作出修改。\n[0005] 目前，电主轴的外形结构主要有两种：外形带法兰的电主轴一和外形不带法兰的电主轴二，两种电主轴的结构示意图分别如附图2和附图3所示，显然两种电主轴的安装方式是不相同的。\n发明内容\n[0006] 本发明的目的在于避免现有技术的不足之处，针对现有的两种类型的电主轴结构，分别提供一种结构简单，能够保证主轴的安装精度，并且便于调整主轴与工作台面的垂直度的新型主轴箱机构。\n[0007] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：针对外形带法兰的电主轴结构(如图2所示)，设计数控雕铣机主轴箱机构一(简称机构一),主要包括主轴箱、滑板和外形带法兰的电主轴一；针对外形不带法兰的电主轴结构(如图3所示),设计主轴箱机构二(简称机构二),主要包括主轴座、主轴座垫片、主轴座盖、滑板和外形不带法兰的电主轴二。\n[0008] 所述主轴箱机构一中主轴箱主要包括主轴箱轴孔和主轴箱耳座。将电主轴一安装至主轴箱轴孔中，形成主轴箱组件一(如图5所示)，利用耳座将主轴箱组件一安装于滑板上，形成主轴箱机构一；所述主轴箱机构二是针对电主轴二设计的，主要包括主轴座、主轴座垫片、主轴座盖、滑板。将电主轴二安装在主轴座、主轴座垫片、主轴座盖之间，形成主轴箱组件二(如图9所示)，然后将主轴箱组件二装配至滑板上，形成主轴箱机构二。\n[0009] 上述技术方案中所述滑板是针对机构一中的主轴箱和机构二中的主轴座专门设计的，如图6所示，其结构不仅使得主轴箱和主轴座的安装便于实现，同时便于主轴与工作台面的垂直度的调整。另外，滑板加工方便，加工面少，在加工时，只需要保证滑板的主轴箱/主轴座安装面和滑板右侧凸台内侧面等少数精加工面的加工精度即可。\n[0010] 本发明的有益效果是，能够保证电主轴的安装精度以及运动传递的准确性，可以方便快捷地调整主轴与工作台面的垂直度，提高加工精度和加工效率，能够充分体现出数控雕铣机的特点，为厂家带来更大的经济效益。\n附图说明\n[0011] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；\n[0012] 附图1是目前雕铣机滑板与主轴座盖装配示意图；\n[0013] 附图2是外形带法兰电主轴的结构示意图；\n[0014] 附图3是外形不带法兰电主轴的结构示意图；\n[0015] 附图4是本发明主轴箱的结构示意图；\n[0016] 附图5是本发明主轴箱组件一的结构示意图；\n[0017] 附图6是本发明滑板的结构示意图；\n[0018] 附图7是本发明主轴箱机构一的结构示意图；\n[0019] 附图8是本发明主轴座装配体的结构示意图；\n[0020] 附图9是本发明主轴箱组件二的结构示意图；\n[0021] 附图10是本发明主轴箱机构二的结构示意图；\n[0022] 图中件号说明：\n[0023] 1.主轴箱，2.滑板，3.电主轴一，4.主轴箱安装螺钉，5.顶丝，6.主轴箱右侧面，\n7.主轴箱耳座底面，8.主轴箱耳座，9.主轴箱轴孔端面，10.主轴箱左侧面，11.主轴箱轴孔，12.滑板右侧凸台内侧面，13.滑板主轴箱/主轴座安装面，14.主轴箱/主轴座定位销，\n15.电主轴一安装螺钉，16.主轴座装配体，17.电主轴一法兰底面，18.主轴座盖，19.主轴座垫片，20.主轴座，21.电主轴二，22.主轴座与主轴座盖连接螺钉，23.主轴座盖安装螺钉，24.主轴座盖耳座底面，25.电主轴二安装孔，26.主轴座盖左侧面，27.主轴座盖右侧面。\n具体实施方式\n[0024] 下面结合附图对本发明作进一步说明。\n[0025] 如附图4所示，本发明主轴箱1主要包括主轴箱轴孔11和主轴箱耳座8。主轴箱轴孔11用来安装电主轴一3，主轴箱耳座8用来放置主轴箱1。\n[0026] 装配主轴箱机构一时，首先安装电主轴一3，安装时，使电主轴一法兰底面17与主轴箱轴孔端面9相配合，拧紧电主轴一安装螺钉15，使电主轴一3固定于主轴箱1中，完成主轴箱组件一的装配，如附图5所示；然后将主轴箱组件一安装至滑板2上，安装时，使主轴箱耳座底面7与滑板主轴箱/主轴座安装面13相配合，利用顶丝5顶紧主轴箱左侧面10，使主轴箱右侧面6与滑板右侧凸台内侧面12紧密贴合，用主轴箱安装螺钉4将主轴箱组件一固定在滑板2上，最后，安装主轴箱/主轴座定位销14，便于重新装配主轴箱/主轴座时Z向定位。这样就完成了主轴箱机构一的装配，如附图7所示。\n[0027] 装配主轴箱机构二时，首先将主轴座20、主轴座盖18和主轴座垫片19组装成主轴座装配体16(如附图8所示)，形成电主轴二安装孔25，精加工电主轴二安装孔25，保证电主轴二安装孔25的加工精度，之后安装电主轴二21，使电主轴二21与电主轴二安装孔\n25紧密配合，通过磨削的方法调整主轴座垫片19的厚度，拧紧主轴座与主轴座盖连接螺钉\n22，使电主轴二21固定于主轴座装配体16中，完成主轴箱组件二的装配，如附图9所示；然后将主轴箱组件二安装至滑板2上，安装时，使主轴座盖耳座底面24与滑板主轴箱/主轴座安装面13相配合，利用顶丝5顶紧主轴座盖左侧面26，使主轴座盖右侧面27与滑板右侧凸台内侧面12紧密贴合，拧紧主轴座盖安装螺钉23，使主轴箱组件二固定在滑板2上，最后，安装主轴箱/主轴座定位销14，便于重新装配主轴箱/主轴座时Z向定位，这样就完成了主轴箱机构二的装配，如附图10所示。\n[0028] 如果需要调整主轴与工作台面垂直度，只需把主轴箱组件一(所选用的电主轴是电主轴一时)或主轴箱组件二(所选用的电主轴是电主轴二时)从滑板2上拆卸下来，刮研滑板右侧凸台内侧面12或滑板主轴箱/主轴座安装面13即可，不必拆卸滑板2或者滑板座。