一种铣床主轴制造技术

本发明专利技术涉及铣床设备技术领域，具体涉及一种铣床主轴，该铣床主轴包括轴体和壳体；所述轴体的端部设置有锥齿轮，轴体的周向上设置有转向齿组；所述壳体包括桁架壳、转动壳和保护壳；所述保护壳内设有从动轴；从动轴的顶端设置有配重盘，配重盘通过设置的同轴锥齿组转动安装在从动轴上；由于在刀具旋转铣削作用在工件上时，配合从动轴旋转的作用力会对自身产生相应的反作用力，进而造成从动轴自身的振动，影响到刀具铣削的加工精度；故此，本发明专利技术通过设置在从动轴上的配重盘，使配重盘产生反向的旋转来平衡从动轴上的刀具铣削时的反作用力，从而降低刀具铣削时对从动轴产生的振动效应，以保护从动轴驱动的刀具的铣削精度。

A spindle of milling machine

【技术实现步骤摘要】
一种铣床主轴
本专利技术涉及铣床设备
，具体涉及一种铣床主轴。
技术介绍
数控铣床主轴部件是铣床的核心功能部件之一，目前常用的主要有机械主轴和电主轴两大类，其中主轴部件在加工过程中的质量直接影响到铣床整机的加工性能；关于铣床主轴性能参数的介绍，可参见：白向娟等，数控铣床主轴部件综合性能检测技术研究[J]，制造业自动化，2018(No.8).5-9。目前铣床主轴在加工工件的过程中，高速旋转的刀具在铣削时与驱动的主轴作用力相叠加，造成主轴本体的振动，同时主轴在长时间的运转后，轴体自身积攒的温度升高，对轴体造成热变形，最终影响到主轴的加工精度。现有技术中也出现了一些数控铣床主轴的技术方案，如申请号为2018106500042的一项中国专利公开了一种数控铣床主轴箱结构，包括第一箱体、第二箱体、导轨和滑块，其中，所述第一箱体的后端面安装在立柱上，所述导轨和所述第二箱体均安装在所述第一箱体的前端面，所述滑块的一端固定在所述第二箱体上，所述滑块的另一端与所述导轨连接，所述滑块随着所述第二箱体的旋转沿所述导轨滑动；该技术方案中通过导轨和滑块的连接，使主轴箱具有较高的抗倾覆能力，增强了主轴箱整体结构的刚度；同时有助于刀具颤振情况的改善，降低了叶片的表面粗糙度和波纹度，从而提高了提高机床的加工精度，进而提高叶片的加工质量；但是该技术方案中未解决铣床主轴上的刀具在加工工件时的振动及主轴本体产生的热变形问题，使得该技术方案中的铣床加工精度受到影响。鉴于此，为了克服上述技术问题，本公司设计研发了一种铣床主轴，采用了特殊的主轴结构，解决了上述技术问题。
技术实现思路
为了弥补现有技术的不足，本专利技术提出了一种铣床主轴，通过设置在通过设置在从动轴顶端的的配重盘，设置在从动轴与配重盘之间的同轴锥齿组，在从动轴驱动刀具进行铣削时，使得配重盘产生与从动轴旋向相反的旋转，来平衡从动轴自身旋转时的作用力，进而降低从动轴上的刀具在铣削时产生的振动效应，以保护从动轴驱动的刀具的铣削精度。本专利技术所述的一种铣床主轴，包括轴体和壳体；所述轴体的端部设置有锥齿轮，轴体的周向上设置有转向齿组；所述壳体内设置有轴承，轴承使得轴体转动安装在壳体的内部；所述壳体包括桁架壳、转动壳和保护壳；所述桁架壳固定在铣床的立柱上，桁架壳的顶端设有转动壳，转动壳的顶端设有保护壳；所述保护壳、转动壳和桁架壳之间转动连接；所述桁架壳内设有传动轴，传动轴转动安装在铣床的驱动轴上；所述转动壳内设有转动轴；所述保护壳内设有从动轴；所述从动轴、转动轴和传动轴之间通过锥齿轮啮合传动；所述从动轴的底端设置有刀具夹持装置，从动轴的顶端设置有配重盘；所述配重盘转动安装在从动轴上，配重盘与从动轴之间设置有同轴锥齿组；所述传动轴和转动轴上分别设置有转向齿组；工作时，铣床的驱动轴通过锥齿轮的啮合传动使从动轴上的刀具进行铣削，通过调节传动轴上的转向齿组，使转动轴和从动轴共同相对传动轴旋转，调节转动轴上的转向齿组，使得从动轴相对传向轴旋转，进而使得从动轴上的刀具可自由的调整铣削角度，由于在刀具旋转铣削作用在工件上时，配合从动轴旋转的作用力会对自身产生相应的反作用力，进而造成从动轴自身的振动，影响到刀具铣削的加工精度；通过设置在从动轴顶端的的配重盘，设置在从动轴与配重盘之间的同轴锥齿组，在从动轴驱动刀具进行铣削时，使得配重盘产生与从动轴旋向相反的旋转，来平衡从动轴自身旋转时的作用力，进而降低从动轴上的刀具在铣削时产生的振动效应；本专利技术利用了设置在从动轴上的配重盘，使配重盘产生反向的旋转来平衡从动轴上的刀具铣削时的反作用力，从而降低刀具铣削时对从动轴产生的振动效应，以保护从动轴驱动的刀具的铣削精度。优选的，所述配重盘包括中心盘和环状盘，环状盘环绕在中心盘的外侧；所述中心盘与环状盘之间的空隙设置有鳍片；所述鳍片环状分布于中心盘与环状盘之间，鳍片将中心盘与环状盘相连接；工作时，从动轴旋转驱动刀具铣削工件的反作用力，造成了从动轴的振动，为使配重盘旋转产生的反向作用力平衡刀具对从动轴的反作用力，需要配重盘的匹配从动轴的转速，降低了配重盘结构的稳定性，同时在从动轴的高速旋转过程中，会逐渐产生并积累热量，使从动轴的温度升高而产生热变形，使其尺寸精度受影响，降低了从动轴的使用寿命；通过设置的环状盘，使旋转中的配重盘重心向外侧偏移，继而增加了配重盘旋转的作用力力矩，易于平衡从动轴高速旋转产生的反作用力，避免了配重盘的高速旋转，保护了从动轴上配重盘结构的稳定性；通过设置在中心盘与环状盘之间的鳍片，使从动轴导向中心盘的热量传递至鳍片上，设置的鳍片增加了与空气的接触面积，加速了热量的散失，保持了从动轴的温度处于合适范围；从而确保从动轴上刀具的铣削精度。优选的，所述配重盘的上方设置有散热扇，散热扇上方的保护壳上设置有气孔，散热扇将从动轴顶部外侧的冷风吸入，通过配重盘的环状鳍片吹向从动轴；工作时，在刀具的铣削过程中，从动轴产生积攒的热量通过中心盘传递至鳍片上，分布于中心盘外侧的鳍片之间的空气温度随之升高，使得保护壳内处于较高的温度水平下，最终不利于从动轴的散热；通过设置在中心盘上的散热扇，散热扇将保护壳外部的空气吹向鳍片，增强了鳍片的散热效果，继而保持了从动轴的温度处于合适范围内，使从动轴上刀具的铣削精度得到保证。优选的，所述从动轴的外侧设置有导流壳，导流壳将从动轴包裹起来；所述导流壳与从动轴之间构成的间隙设为导流层，导流层的底端通向夹持的铣刀刀具底部；工作时，从动轴上积攒的热量来源于刀具的铣削作用，在使用冷却液对铣削区域进行降温时，会有部分热量从刀具传递至从动轴上；通过设置的导流壳构成的导流层，将散热扇吹出的冷风导向刀具，提升了刀具的散热效果，同时在拆卸刀具时，从导流层吹出的风量对铣削中产生的刀屑起到清理作用，保持了从动轴端部夹具的尺寸精度和整洁，从而维持从动轴对刀具的夹持精度。优选的，所述锥齿轮的外侧设有导热环，导热环为部分环状结构；所述锥齿轮对应的壳体内部设置有单独的腔体，腔体将啮合的锥齿轮区域包裹起来，腔体内填充有齿轮油；工作时，通过啮合传动的锥齿轮驱动刀具进行铣削，腔体中的齿轮油对啮合传动的锥齿轮起到润滑和导热的作用，锥齿轮之间的高速转动会产生大量的热量，腔体与壳体采用高强度的刚性材料，自身的热传递效率较低，内部的齿轮油的热量无法及时快速的传递，使得传动的锥齿轮处于较高的温度中，降低了锥齿轮和齿轮油的使用寿命；通过设置在锥齿轮外侧的导热环，导热环将腔体内齿轮油中的热量向外挥发，稳定了腔体内部的温度，使得啮合传动中锥齿轮产生的热量快速向外传导，从而使得腔体中的温度处于合理范围内，确保锥齿轮的传动精度。优选的，所述导热环上设置有支杆，导热环通过支杆固定安装在锥齿轮对应的腔体中；工作时，刀具进行角度调整，从动轴与转动轴会相对传动轴产生对应的角度变化，使得锥齿轮相对导热环的位置发生变化，影响导热环对锥齿轮的散热效果；通过设置的支杆将导热环固定在锥齿轮对应的腔体中，在从动轴与转动轴进行转动时，导热环随转动的腔体改变位置，使得导热环与锥齿轮的相对位置不产生改变，维持了导热环对锥齿轮的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铣床主轴，包括轴体(1)和壳体(2)；所述轴体(1)的端部设置有锥齿轮(11)，轴体(1)的周向上设置有转向齿组(12)；所述壳体(2)内设置有轴承，轴承使得轴体(1)转动安装在壳体(2)的内部；其特征在于：所述壳体(2)包括桁架壳(21)、转动壳(22)和保护壳(23)；所述桁架壳(21)固定在铣床的立柱上，桁架壳(21)的顶端设有转动壳(22)，转动壳(22)的顶端设有保护壳(23)；所述保护壳(23)、转动壳(22)和桁架壳(21)之间转动连接；所述桁架壳(21)内设有传动轴(3)，传动轴(3)转动安装在铣床的驱动轴上；所述转动壳(22)内设有转动轴(4)；所述保护壳(23)内设有从动轴(5)；所述从动轴(5)、转动轴(4)和传动轴(3)之间通过锥齿轮(11)啮合传动；所述从动轴(5)的底端设置有刀具夹持装置，从动轴(5)的顶端设置有配重盘(51)；所述配重盘(51)转动安装在从动轴(5)上，配重盘(51)与从动轴(5)之间设置有同轴锥齿组(511)；所述传动轴(3)和转动轴(4)上分别设置有转向齿组(12)。/n

【技术特征摘要】
1.一种铣床主轴，包括轴体(1)和壳体(2)；所述轴体(1)的端部设置有锥齿轮(11)，轴体(1)的周向上设置有转向齿组(12)；所述壳体(2)内设置有轴承，轴承使得轴体(1)转动安装在壳体(2)的内部；其特征在于：所述壳体(2)包括桁架壳(21)、转动壳(22)和保护壳(23)；所述桁架壳(21)固定在铣床的立柱上，桁架壳(21)的顶端设有转动壳(22)，转动壳(22)的顶端设有保护壳(23)；所述保护壳(23)、转动壳(22)和桁架壳(21)之间转动连接；所述桁架壳(21)内设有传动轴(3)，传动轴(3)转动安装在铣床的驱动轴上；所述转动壳(22)内设有转动轴(4)；所述保护壳(23)内设有从动轴(5)；所述从动轴(5)、转动轴(4)和传动轴(3)之间通过锥齿轮(11)啮合传动；所述从动轴(5)的底端设置有刀具夹持装置，从动轴(5)的顶端设置有配重盘(51)；所述配重盘(51)转动安装在从动轴(5)上，配重盘(51)与从动轴(5)之间设置有同轴锥齿组(511)；所述传动轴(3)和转动轴(4)上分别设置有转向齿组(12)。


2.根据权利要求1所述的一种铣床主轴，其特征在于：所述配重盘(51)包括中心盘(52)和环状盘(53)，环状盘(53)环绕在中心盘(52)的外侧；所述中心盘(52)与环状盘(53)之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴明伟，王敏侠，孙勇，
申请(专利权)人：吴明伟，
类型：发明
国别省市：安徽;34