[發明專利]一種新型高精度移動龍門式機床中主軸結構及其制造方法

在審

• 申請號: 201810132029.3
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108229068A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 羅松;翟文蓉;華慶強;張弢
• 申請（專利權）人: 中國航天科工集團上海浦東開發中心;上海慶強實業有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;B23Q5/04
• 代理公司: 濟南鼎信專利商標代理事務所(普通合伙) 37245
• 代理人: 彭成

1.一種新型高精度移動龍門式機床中主軸結構的制造方法，其特征是具體步驟如下：

步驟一、構建有限元分析模型；

步驟二、進行機床主軸系統中熱源和邊界條件進行計算，即主軸軸承摩擦熱源Q＝k*n*F和系統換熱系數α＝Nu*g/W進行嚴密計算和分析，其中k表示經驗系數，n表示軸承旋轉轉速，F表示軸承摩擦轉矩大小，Nu表示努謝爾特系數，g表示流體導熱系數和W表示工件形狀特征尺寸；

步驟三、利用有限元仿真軟件Ansysworkbench和Solidworks進行熱量-結構耦合分析計算和驗校，得到主軸溫度場分布和熱變形量；

步驟四、根據仿真計算得到的結果，再利用Solidworks和AutoCAD進行主軸結構及其冷卻結構設計。

2.一種根據權利要求1所述的新型高精度移動龍門式機床中主軸結構，其特征是：包括用于套裝在主軸上的內撐軸套組件(1)、前端蓋和后端蓋以及用于連接主軸端部的主軸機架，前端蓋和后端蓋分別蓋在內撐軸套組件(1)的前表面和后表面上，所述的內撐軸套組件(1)包括主軸前軸承(11)和主軸后軸承(12)，主軸前軸承(11)的直徑小于主軸后軸承(12)的直徑，主軸前軸承(11)的外環面與主軸后軸承(12)的內環面之間環形均布支撐連接有至少三組螺母組件，每組螺母組件均由長螺桿螺母(21)和短螺桿螺母(22)組成，長螺桿螺母(21)和短螺桿螺母(22)之間夾角為22.5°，長螺桿螺母(21)包括安裝在主軸前軸承(11)外環面上的第一底座(21-1)、長螺桿(21-2)以及連接在主軸后軸承(12)的內環面上的第一支架(21-3)，第一底座(21-1)與長螺桿(21-2)的一端相連接，長螺桿(21-2)的另一端與第一支架(21-3)相連接，所述的短螺桿螺母(22)包括安裝在主軸前軸承(11)外環面上的第二底座(22-1)、短螺桿(22-2)以及連接在主軸后軸承(12)的內環面上的第二支架(22-3)，第二底座(22-1)與短螺桿(22-2)的一端相連接，短螺桿(22-2)的另一端與第二支架(22-3)相連接，第一底座(21-1)的高度大于第二底座(21-1)的高度，長螺桿(21-2)的長度大于短螺桿(22-2)的長度。

3.根據權利要求2所述的新型高精度移動龍門式機床中主軸結構，其特征是：所述的主軸前軸承(11)的外環面與主軸后軸承(12)的內環面之間環形均布有八組螺母組件，其中第一底座(21-1)的數量為八個，第二底座(22-1)的數量為八個，八個第一底座(21-1)和八個第二底座(22-1)相互交替且緊挨分布在主軸前軸承(11)的外環面上，第一支架(21-1)和第二支架(22-1)之間具有一定間距。