[發(fā)明專利]超重型數(shù)控臥式車床主軸箱

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110390016.4
• 申請日: 2011-11-30
• 公開（公告）號: CN102581316A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高洪浩;李琨;魏洪森;車忠偉;張建州
• 申請（專利權(quán)）人: 威海華東數(shù)控股份有限公司
• 主分類號: B23B19/00
• 分類號: B23B19/00;B23Q5/10;B23Q5/16
• 代理公司: 威海科星專利事務(wù)所 37202
• 代理人: 于濤

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及重型數(shù)控機床技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種超重型數(shù)控臥式車床主軸箱。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)重型數(shù)控臥式車床主傳動軸箱包括主傳動軸、花盤、主軸箱箱體、電機、前靜壓軸承、后靜壓軸承和軸向軸承，主傳動軸分別經(jīng)前靜壓軸承和后靜壓軸承與主軸箱箱體固定連接，軸向軸承安裝在主傳動軸后端，用來承受主傳動軸軸向載荷，花盤設(shè)在主傳動軸前端，主傳動軸上設(shè)有傳動齒輪，電機經(jīng)驅(qū)動齒輪與傳動齒輪相嚙合帶動主傳動軸旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)花盤的旋轉(zhuǎn)，前靜壓軸承和后靜壓軸承有的采用滾動軸承，也有的采用靜壓軸承，并且主傳動軸經(jīng)單電機驅(qū)動，其不足是：若采用滾動軸承，滾動軸承支承主傳動軸在切削過程中會有振動及較大噪聲，導(dǎo)致車削的零件會產(chǎn)生振紋，影響工件表面的粗糙度，由于其滾動支撐剛性差、精度低，不能滿足現(xiàn)有超重型數(shù)控臥式車床重載、高精度的需求，同樣、單電機驅(qū)動結(jié)構(gòu)不能滿足超重型數(shù)控臥式車床主傳動軸大扭矩需求；若采用靜壓軸承，由于靜壓軸承的內(nèi)孔為圓柱孔，當(dāng)油液從軸正向流出，油液將連續(xù)增量，即有一加速度，方向指向Z軸正向，使油液迅速流出Z軸正向，流體經(jīng)圓柱孔內(nèi)腔“從容”流出，整體有壓力極值的變化，導(dǎo)致工作不穩(wěn)定，造成花盤的分度不精確。工作精度差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)新穎、徑向剛度高、定位準確、分度精確、工作精度高、工作穩(wěn)定、可實現(xiàn)主傳動軸箱重載、大扭矩、高精加工的超重型數(shù)控臥式車床主軸箱。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種超重型數(shù)控臥式車床主軸箱，設(shè)有主傳動軸、花盤、主軸箱箱體、前靜壓軸承、后靜壓軸承和軸向軸承，其特征在于主軸箱箱體后端設(shè)有齒輪箱，齒輪箱內(nèi)設(shè)有兩套以上的電子預(yù)加載并聯(lián)伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)，電子預(yù)加載并聯(lián)伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)經(jīng)三級減速同時驅(qū)動主傳動軸轉(zhuǎn)動，以實現(xiàn)主傳動軸低速與高速之間的無級變速，主傳動軸后端設(shè)有編碼器，以利于對主傳動軸進行位置數(shù)據(jù)檢測，實現(xiàn)花盤的精確分度及定位形成閉環(huán)控制，前靜壓軸承和后靜壓軸承分別為錐度軸承，大口方向朝向花盤，花盤后端設(shè)有與前靜壓軸承內(nèi)圓錐孔相配合的錐形臺面，主傳動軸與后靜壓軸承的對應(yīng)面的錐度與后靜壓軸承的錐形孔的錐度相同，錐度軸承內(nèi)孔的靜壓油腔呈回形，以使前靜壓軸承與花盤之間、后靜壓軸承與主傳動軸之間經(jīng)靜壓油腔形成柔性接觸，使主傳動軸帶動花盤高速旋轉(zhuǎn)時形成巨大的主動力，當(dāng)油液從軸正向流出，油液將連續(xù)增量，即有一加速度，方向指向Z軸正向，使油液迅速流出Z軸正向，流體呈噴射狀流出軸承，而不是傳統(tǒng)圓柱軸承那樣“從容”流出，因此，錐度軸承的軸承系統(tǒng)剛度遠大于傳統(tǒng)的圓柱孔軸承剛度，且由于采用回形的靜壓油腔，使主傳動軸在高速旋轉(zhuǎn)過程中，整體無壓力極值變化，達到主傳動軸傳遞扭矩大、徑向剛度高、定位準確、分度精確、工作精度高、工作穩(wěn)定的作用。

本發(fā)明中的電子預(yù)加載伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)是由兩個主驅(qū)動伺服電機為一組并聯(lián)而成并分別固定在齒輪箱上，主驅(qū)動伺服電機軸端直連齒輪，兩齒輪同時驅(qū)動齒輪，齒輪帶動同軸齒輪，齒輪驅(qū)動齒輪，齒輪帶動同軸齒輪，上下兩齒輪同時驅(qū)動齒輪，齒輪通過螺釘固定于花盤上，花盤通過螺釘固定于主軸上，齒輪通過鍵傳遞扭矩給花盤，使電子預(yù)加載并聯(lián)伺服電機驅(qū)動系統(tǒng)經(jīng)過三級減速并同時驅(qū)動主傳動軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)主傳動軸低速與高速之間的無級變速。

本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)新穎、徑向剛度高、定位準確、分度精確、工作精度高、工作穩(wěn)定、可實現(xiàn)主傳動軸箱重載、大扭矩、高精加工等優(yōu)點。

附圖說明??

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中A-A的剖視示意圖。

圖3是圖1其中B-B的剖視示意圖。

圖4是本發(fā)明中前靜壓軸承和后靜壓軸承的剖視圖。

附圖標(biāo)記：1.?主驅(qū)動伺服電機，2.齒輪，3.齒輪，4.齒輪，5.齒輪，6.齒輪，7.齒輪，8.主軸，9.螺釘，10.固定法蘭，11.推力軸承，12.后靜壓軸承，13.推力軸承，14.前靜壓軸承，15.花盤，16.編碼器，17.齒輪箱，18.鍵塊，19.螺釘，20.螺釘，21.螺釘，22.螺釘，23.主軸箱箱體。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明：