[發明專利]一種基于浮動油缸的主軸松刀力卸荷機構

在審

• 申請號: 202110902365.3
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113510510A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 王海軍;王莘澳;郭生;崔成
• 申請（專利權）人: 齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司
• 主分類號: B23Q3/157
• 分類號: B23Q3/157
• 代理公司: 大慶知文知識產權代理有限公司 23115
• 代理人: 朱培杰

本發明涉及一種基于浮動油缸的主軸松刀力卸荷機構。主要解決現有的主軸松刀時產生的推力會減少軸承壽命、影響主軸加工精度的問題。其特征在于：所述拉刀桿（3）外部設有碟簧組（4），所述主軸（1）端部連接有第一卸荷套（5）；所述復位套（9）內部設有松刀油缸（8），松刀油缸（8）內部設有松刀活塞（7），松刀油缸（8）右端內部連接第二卸荷套（6），所述第二卸荷套（6）與第一卸荷套（5）之間通過臺階相配合。該主軸松刀力卸荷機構通過浮動油缸，將油缸產生的松刀推力轉化為主軸的內力，使主軸軸承不再承受主軸松刀的外力，提高主軸加工精度及軸承壽命。

技術領域

本發明涉及機床領域，具體說是一種基于浮動油缸的主軸松刀力卸荷機構。

背景技術

對于高速、高精密數控機床及銑頭，其主軸精度及精度穩定性是關鍵，其中主軸軸承在主軸松刀時，承受高達50-60kN的軸向松刀力。根據公式L_h=10⁶/60n(C/P)³，其中L_h-軸承壽命（h）；n-軸承工作時轉速（rpm）；C-軸承基本額定動載荷（N）；P-軸承載荷（N）。由于在主軸松刀時，主軸軸承要承受高達50-60kN的軸向載荷，會使軸承滾珠與滾道之間產生0.3-0.5mm(實際測試值)應力變形，當完成松刀動作，雖然軸承不再受松刀力，但是主軸軸承由于松刀力所產生的應力不能馬上消除，因此在完成松刀，主軸旋轉加工時，會額外增加相對于60%以上松刀力的內應力，根據軸承壽命計算公式，軸承載荷增加，會大大減少軸承壽命。同時由于主軸軸承的滾珠與滾道應變也不能馬上消除，因此導致在加工時，主軸的主軸向位置也存在較大變化，嚴重影響了主軸的加工精度。

發明內容

為了克服現有的主軸松刀時產生的推力會減少軸承壽命、影響主軸加工精度的不足，本發明提供一種基于浮動油缸的主軸松刀力卸荷機構，該主軸松刀力卸荷機構通過浮動油缸，將油缸產生的松刀推力轉化為主軸的內力，使主軸軸承不再承受主軸松刀的外力，提高主軸加工精度及軸承壽命。

本發明的技術方案是：一種基于浮動油缸的主軸松刀力卸荷機構，包括主軸、復位套，主軸內部設有拉刀桿，復位套固定在主軸支座上，所述拉刀桿外部設有碟簧組，所述主軸端部連接有第一卸荷套；所述復位套內部設有松刀油缸，松刀油缸內部設有松刀活塞，松刀油缸右端內部連接第二卸荷套，所述第二卸荷套與第一卸荷套之間通過臺階相配合。

所述第二卸荷套內腔與松刀活塞的活塞端面之間設有復位彈簧。

所述松刀活塞將松刀油缸內部的松刀油腔分為左右兩個腔，所述復位套、松刀油缸上開有松刀進油孔，且松刀進油孔與松刀油腔的左腔相通。

所述松刀活塞內部為活塞桿，活塞桿穿過松刀油缸及第二卸荷套，且復位彈簧套在活塞桿外部。

所述第一卸荷套與第二卸荷套的臺階面之間有間隙。

本發明具有如下有益效果：由于采取上述方案，將高達50-60KN的主軸松刀外力卸荷為主軸自身的內力，大大減少了主軸軸承的應力載荷及應變，很大程度上保證了主軸的支撐精度及主軸軸承的穩定性及使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是松刀卸荷示意圖。

圖中1-主軸，2-主軸軸承，3-拉刀桿，4-碟簧組，5-第一卸荷套，6-第二卸荷套，7-松刀活塞，8-松刀油缸，9-復位套，10-復位彈簧，11-夾爪。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步說明：

由圖1所示，一種基于浮動油缸的主軸松刀力卸荷機構，包括主軸1、復位套9，主軸1外部通過主軸軸承2支撐在主軸支座上，主軸1內部設有拉刀桿3，拉刀桿3上連接有夾爪11，拉刀桿3外部設有碟簧組4，碟簧組4兩端設有軸套，其中左側的軸套端部頂在拉刀桿3端部臺階上，右側的軸套端部頂在主軸1臺階上。所述主軸1端部通過螺釘連接有第一卸荷套5。