[發明專利]直進式靜壓伺服手動快速換刀動力主軸頭及工作方法

有效

• 申請號: 201410285507.6
• 申請日: 2014-06-24
• 公開（公告）號: CN104070190B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 廖竹霖
• 申請（專利權）人: 杭州貝克機械有限公司
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02
• 代理公司: 杭州中平專利事務所有限公司33202
• 代理人: 翟中平,侯玉白

技術領域

本發明涉及一種既能滿足高速運動，又具有高剛性切削能力，同時又能實現主軸套筒與主軸頭鑄件殼中的主軸套筒鑄殼內壁無摩擦移動的直進式靜壓伺服手動快速換刀動力主軸頭及工作方法，屬動鉆、銑、鏜床動力主軸頭制造領域。

背景技術

CN103801729A、名稱“液壓振動鉆削動力頭”，包括鉆削動力頭機構，所述鉆削動力頭機構包括第一伺服電機、左端蓋、主軸、第一靜壓滑動軸承、第二靜壓滑動軸承、外殼體、右端蓋、顫振體、彈性端蓋和用于裝配鉆頭的卡頭，所述第一伺服電機的輸出軸與所述主軸連接，所述外殼體內部開有容腔，所述第一靜壓滑動軸承安裝于所述外殼體容腔左端，所述第二靜壓滑動軸承安裝于所述外殼體容腔右端，所述左端蓋與所述外殼體左端連接，所述右端蓋與所述外殼體右端連接，所述主軸依次穿過左端蓋、第一靜壓滑動軸承、容腔、第二靜壓滑動軸承和右端蓋并伸出所述右端蓋，所述第一靜壓滑動軸承與第二靜壓滑動軸承的進油口通過所述外殼體中的進油流道連通，所述進油流道與外殼體的進油口連通，所述外殼體的進油口與減壓閥的出油口連接，所述第一靜壓滑動軸承與第二靜壓滑動軸承的回油口通過所述外殼體中部的回油流道與油箱回油口連接，所述顫振體與所述主軸的右端連接，所述顫振體中部開有進出油孔，高頻激振閥的出油口與外殼體的進出油口連接，并通過外殼體中的進出流道和所述主軸中的軸向流道與所述進出油孔連通，所述顫振體右端與彈性端蓋連接，所述顫振體右端與所述彈性端蓋左端構成一個振動容腔，所述彈性端蓋右端與卡頭固定連接。其不足之處：一是加工主軸行程范圍為固定式，適用范圍小；二是無法實現自動換刀；三是加工精度低。

發明內容

設計目的：避免背景技術中的不足之處，設計一種既能滿足高速運動，又具有高剛性切削能力，同時又能實現主軸套筒與主軸頭鑄件殼中的主軸套筒鑄殼內壁無摩擦移動的直進式靜壓伺服手動快速換刀動力主軸頭及工作方法。

設計方案：為了實現上述設計目的。1、伺服電機通過聯軸器帶動絲桿旋轉，絲桿通過與主軸套筒連接的絲桿連接板帶動主軸套筒前后移動的設計，是本發明的技術特征之一。這樣設計的目的在于：由于主軸套筒位于主軸頭鑄件殼中的主軸套筒鑄殼內，而主軸套筒鑄殼內壁與主軸套筒外壁為高精密間隙油膜配合，該油膜采用靜壓循環低壓給油產生油膜，因而消除主軸套筒與主軸頭鑄件殼中的主軸套筒鑄殼之間的裝配公差，其油膜使主軸頭鑄件殼中的主軸套筒鑄殼內壁與主軸套筒外壁之間不會產生摩擦，實現了高精度無摩損移動。2、絲桿連接板兩側對開有螺栓型圓柱滾子滾輪安裝孔，兩個螺栓型圓柱滾子滾輪分別穿過絲桿連接板兩側的螺栓型圓柱滾子滾輪安裝孔且與鎖緊螺母旋接的設計，是本發明的技術特征之二。這樣設計的目的在于：由于主軸頭鑄件殼兩側中的長條圓孔系為主軸套筒前后移動行程，而主軸與主軸套筒內壁采用高精密軸承定位一體，主軸帶動軸承內套旋轉，因而主軸套筒前后移動行程即為主軸的移動行程，為了確保主軸直線行程的高精準，防止主軸轉動帶動主軸套筒轉動，本申請采用兩個螺栓型圓柱滾子滾輪中的兩個圓柱滾子滾輪與位于主軸頭鑄件殼兩側中的長條圓孔內壁面上的螺栓型圓柱滾子滾輪墊板滾動配合，其螺栓型圓柱滾子滾輪中螺栓部穿過絲桿連接板兩側的螺栓型圓柱滾子滾輪安裝孔且采用鎖緊螺母鎖緊，這樣既實現了螺栓型圓柱滾子滾輪中的滾輪與位于主軸頭鑄件殼兩側中的長條圓孔內壁面上的螺栓型圓柱滾子滾輪墊板滾動配合，最大限度地降低了摩損，同時通過對螺栓型圓柱滾子滾輪墊板厚度的調整，確保了主軸同心度，使得主軸加工切削平穩進行，提高絲桿傳動精度及絲桿使用壽命，避免了主軸啟動旋轉對絲桿的沖擊及損害。3、主軸由主軸心軸和花鍵軸采用錐度螺絲插接對接而成的設計，是本發明的技術特征之三。這樣設計的目的在于：由于構成主軸的主軸心軸和花鍵軸的長度在1米左右，如果不將其分段設計，不僅無法在軸的中心制造長在1米左右的通孔，而且長達1米左右的整體主軸的制造成本非常昂貴，并且難以確保其剛性。本申請將其設計成分體對接結構不僅可以實現主軸心軸和花鍵軸軸心的順長開通孔，而且使主軸心軸和花鍵軸軸心的開通孔的目的得以實現，即實現自動快速換刀的目，并且大大地降低了軸的制造成本，確保了其剛性要求。