具有高转速大扭矩碳纤维主轴的滑枕装置制造方法及图纸

具有高转速大扭矩碳纤维主轴的滑枕装置，其特征在于碳纤维滑枕主轴前端通过联轴器与双速变档齿轮箱连接，双速变档齿轮箱的输入端连接主电机、后端通过联轴器连接机械主轴，碳纤维滑枕主轴和机械主轴安装在滑枕壳体内部，碳纤维滑枕主轴材质为碳纤维增强复合材料CFRP，BS ISO 14127-2008，型号为T700，性能要求：轴向变形不大于0.6mm，径向变形不大于4.5mm；额定扭矩应达到2600Nm，峰值扭矩应达到3900Nm。显著特点：比传统钢制主轴减少了90％由温度波动引起的热膨胀；具有极高的阻尼能力，可使作业振动最小化；使主轴轻量化，转速大大提高，从4000r/min提高到6000r/min，扭矩可达1000Nm以上。碳纤维滑枕主轴形状、体积与传统钢制主轴都没有改变，整体设计紧凑，易于装配。比电主轴的加工及安装都简单。

【技术实现步骤摘要】
具有高转速大扭矩碳纤维主轴的滑枕装置
本专利技术涉及机械设备制造，一种用于立式车铣复合加工中心、龙门镗铣中心等的具有高转速大扭矩碳纤维主轴的滑枕装置。
技术介绍
随着国内航空航天、军工、新能源等行业的快速发展，对大型零件的一次装卡多道工序加工的需求越来越来迫切，可保证生产的高质量、高生产效率。滑枕作为立式车铣复合加工中心、龙门镗铣中心机床中关键的部件，它的结构和性能直接关系到机床的使用性能。目前，应用于立式车铣复合加工中心、龙门镗铣中心等加工设备的滑枕主轴部件大致有两种形式，第一种结构多采用动力电机和减速机外置的结构，即将动力电机和减速机安装在滑枕的顶端，再通过细长传动轴传至滑枕的下部，再传至附件头。第二种结构采用主轴电机、变速箱内置的结构，即滑枕体内孔上端安装电主轴，电主轴的下端连接双级齿轮减速箱，通过连接轴传到附件头。这两种结构各有利弊，第一种外置电机的结构，易于装配，调整精度容易，但动力电机和减速机占用空间比较大，滑枕中的传动轴同时承受弯矩和扭矩，所以通过这样的传动轴传递动力，输出轴功率、转速和扭矩不能设计太高。另一种内置电机的结构，结构形式十分紧凑，转矩经减速机直接传给传动轴。这样一方面节省了滑枕的使用空间，另一方面由于传动轴的缩短还可以大大提高动力轴的输出功率、扭矩和转速，从而提高了滑枕的使用性能。但是这种结构的缺点是对滑枕的加工精度要求太高，且装配难度增大，设备成本高；由于减速机和电机在滑枕内部，运转时温升较高，散热困难，也影响其作业效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有高转速大扭矩碳纤维主轴的滑枕装置，来解决现在普遍应用的滑枕的问题。这种具有高转速大扭矩碳纤维主轴的滑枕装置，包括滑枕主轴、机械主轴、滑枕，其特征在于滑枕主轴由碳纤维材料制成，碳纤维滑枕主轴前端通过第一联轴器与双速变档齿轮箱连接，双速变档齿轮箱的输入端连接机械主轴动力的伺服电机；碳纤维滑枕主轴的后端通过第二联轴器连接机械主轴，碳纤维滑枕主轴和机械主轴安装在滑枕壳体内部，滑枕的拉刀机构安装在机械主轴内部；主电机和双速变档齿轮箱安装在滑枕壳体上端的外部，通过法兰连接把合在滑枕壳体上。碳纤维滑枕主轴使用的材料标准名称为碳纤维增强复合材料CFRP，CarbonFiberReinforcedPolymer，标准号为BSISO14127-2008，型号为T700，碳纤维主轴性能要求：轴向变形不大于0.6mm，径向变形不大于4.5mm；额定扭矩应达到2600Nm，峰值扭矩应达到3900Nm。本专利技术具有碳纤维滑枕主轴的滑枕主轴装置的显著特点在于：1、比传统钢制主轴减少了90％由温度波动引起的热膨胀；2、具有极高的阻尼能力，可使作业振动最小化且更有效的降低已经存在的振动；3、碳纤维滑枕主轴形状、体积与传统钢制主轴都没有改变，整体设计紧凑，易于装配。比电主轴的加工及安装都简单。4、碳纤维作为主轴材料，滑枕主轴重量为传统钢材料主轴的四分之一，使主轴轻量化，从而使滑枕主轴转速大大提高，从4000r/min提高到6000r/min。5、在转速提高的同时，滑枕主轴最大扭矩并没有受到主轴轻量化的影响，扭矩可达1000Nm以上。附图说明图1为具有高转速大扭矩碳纤维主轴的滑枕装置内部结构图；图2为滑枕外观主视图；图3为图2的仰视图。具体实施方式如图1所示，具有高转速大扭矩碳纤维主轴的滑枕装置，包括滑枕主轴、机械主轴、滑枕，其特征在于滑枕主轴由碳纤维材料制成，碳纤维滑枕主轴4前端通过第一联轴器13与双速变档齿轮箱2连接，双速变档齿轮箱2的输入端连接机械主轴动力的伺服电机1；碳纤维滑枕主轴4的后端通过第二联轴器14连接机械主轴7，碳纤维滑枕主轴4和机械主轴7安装在滑枕体8内部，滑枕的拉刀机构安装在机械主轴7内部；机械主轴动力的伺服电机1和双速变档齿轮箱2安装在滑枕体8上端的外部，通过法兰3连接把合在滑枕体8上。双速变档齿轮箱2有1:1和1:4两个档位，分别用于驱动主轴进行高速切削和大扭矩切削。双速变档齿轮箱2右侧四个强力螺钉固定在法兰3上，法兰3通过止口定位把合在滑枕体8的一端，双速变档齿轮箱2为轴式输出，通过第一联轴器13连接碳纤维滑枕主轴4的一端，碳纤维滑枕主轴4的另一端同样通过第二联轴器14连接机械主轴7，机械主轴7的输入端为轴式输入，用于拉紧刀具的拉刀机构安装在机械主轴7内部，机械主轴7的输入轴上安装编码器6，用于对动力主轴转速的反馈及主轴刀具的换刀定位测量。编码器6的前端安装一个保护盖5，用于编码器的防油及防尘。机械主轴7的输出端通过机械主轴7自身的法兰盘把合连接在固定套9上，固定套9通过配合安装与滑枕体8的另一端把合拧紧。机械主轴7运转所需要冷却水、油管等安装在滑枕体8内部。如图2、3所示，滑枕底部可安装直角头等各种加工设备，滑枕底部通过四个强力拉钉10将各种加工设备拉紧，通过多个快换接头11将加工设备所需要的冷却水，润滑油等介质传递到加工设备中，加工设备的电力供应通过电力接口12输送到加工设备。本专利技术碳纤维滑枕主轴使用的材料标准名称为碳纤维增强复合材料CFRP，CarbonFiberReinforcedPolymer，标准号为BSISO14127-2008，型号为T700，BSSO14127-2008内容是碳纤维增强的复合材料.树脂、纤维和空隙含量的测定。综上所述，本专利技术应用于立式车铣复合加工中心,龙门镗铣中心等高转速大扭矩带碳纤维主轴的滑枕装置，布置合理，滑枕主轴转速高，扭矩大，安全可靠，加工及安装简单，使机床的几何精度更容易保证，大大提高了生产效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有高转速大扭矩碳纤维主轴的滑枕装置，包括滑枕主轴、机械主轴、滑枕，其特征在于滑枕主轴由碳纤维材料制成，碳纤维滑枕主轴前端通过联轴器与主轴双速减速机连接，主轴双速减速机的输入端连接主电机；碳纤维滑枕主轴的后端通过联轴器连接机械主轴，碳纤维滑枕主轴和机械主轴安装在滑枕壳体内部，滑枕的拉刀机构安装在机械主轴内部；主电机和主轴双速减速机安装在滑枕壳体上端的外部，通过法兰连接把合在滑枕壳体上。

【技术特征摘要】
1.一种具有高转速大扭矩碳纤维主轴的滑枕装置，包括滑枕主轴、机械主轴、滑枕，其特征在于滑枕主轴由碳纤维材料制成，碳纤维滑枕主轴前端通过联轴器与主轴双速减速机连接，主轴双速减速机的输入端连接主电机；碳纤维滑枕主轴的后端通过联轴器连接机械主轴，碳纤维滑枕主轴和机械主轴安装在滑枕壳体内部，滑枕的拉刀机构安装在机械主轴内部；主电机和主轴双速减速机安装在滑枕壳体上端的外部，通过法兰连接把合在滑枕...

【专利技术属性】
技术研发人员：高长才，喻鹏，蒋琳，郭志超，张铮，姜楠，金辉，孙继强，齐延男，杜冰，张宗伟，
申请(专利权)人：中捷机床有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21