一种铣削、车削复合电主轴总成及相应的数控机加设备制造技术

本发明专利技术涉及一种铣削、车削复合电主轴总成及数控机加设备，所述主轴总成包括主轴、主轴壳体和主轴制动机构，主轴制动机构包括旋转齿盘、定位齿盘和动齿盘，旋转齿盘同轴固定套装在主轴的前端，定位齿盘同轴套装在旋转齿盘的外侧并留有转动间隙，定位齿盘固定连接在主轴壳体的前端，动齿盘套装于主轴壳体与前轴承法兰之间并与二者滑动密封配合，其后面设有环形油腔，各齿盘端齿的结构和数量相同，旋转齿盘和定位齿盘的端齿位于后端面上，动齿盘的端齿位于前端面上。本发明专利技术的主轴制动机构安装于主轴前端，距离切削点近，制动效果好，制动时主轴承受的扭矩小，使主轴不需要具有特别大的刚性即可满足制动要求，可有效避免频繁制动造成主轴的变形损坏。

A composite motorized spindle assembly for milling and turning and corresponding NC machining equipment

【技术实现步骤摘要】
一种铣削、车削复合电主轴总成及相应的数控机加设备
本专利技术涉及一种铣削、车削复合电主轴总成及数控机加设备，属于数控机床领域。
技术介绍
传统的数控机加设备的铣削、车削复合电主轴的制动机构通常设置于主轴的后端，距离切削点远，要求主轴必须具有足够的刚性，防止制动时扭矩过大变形，但在实际应用中，由于频繁的制动和高精度的切削要求，仍避免不了主轴经常性的变形或损坏，产生了高额的维修或维护费用，并且影响加工精度。另外，传统的铣削、车削复合电主轴通常采用刚性松刀的方式，松刀时主轴的轴承承受较大的轴向力，频繁动作易造成主轴的轴承损坏，降低使用寿命，影响生产的连续进行。
技术实现思路
为克服现有技术的上述缺陷，本专利技术提供了一种铣削、车削复合电主轴总成及采用这种电主轴总成的相应数控机加设备，该电主轴的制动效果好，不易变形损坏，松刀时主轴的轴承不承受轴向力，使用寿命长。本专利技术实现上述目的的技术方案是：一种铣削、车削复合电主轴总成，包括主轴和主轴壳体，还包括主轴制动机构，所述主轴制动机构设于所述主轴的前端，包括均为鼠牙盘的旋转齿盘、定位齿盘和动齿盘，所述旋转齿盘同轴固定套装在所述主轴的前端，所述定位齿盘同轴套装在所述旋转齿盘的外侧并与所述旋转齿盘之间留有转动间隙，所述定位齿盘固定连接在所述主轴壳体的前端，所述定位齿盘与所述旋转齿盘的前端面和后端面均平齐，所述动齿盘套装于所述主轴壳体与所述主轴的前轴承法兰之间并与二者滑动密封配合，轴向位于所述旋转齿盘和所述定位齿盘的后端并与二者之间留有滑动间距，所述动齿盘的后端面、所述前轴承法兰的外缘与所述主轴壳体的内壁围成环形油腔，所述主轴壳体上设有与所述环形油腔连通的油路，所述旋转齿盘和所述定位齿盘的端齿位于后端面上，所述动齿盘的端齿位于前端面上，所述动齿盘的端齿与所述定位齿盘的端齿轴向对齐。优选地，所述旋转齿盘和所述定位齿盘的端齿同所述动齿盘的端齿的数量相同，结构相互适应（能够相互啮合的结构）。所述动齿盘设有复位机构，用于在环形油腔的推力解除后使动齿盘恢复到原始位置（常态位置）。所述复位机构可以采用任意适宜的现有技术。可以通过环形油腔的压力控制（进出油）控制带动动齿盘复位，也可以通过设置复位弹簧实现动齿盘复位。例如，优选的，所述定位齿盘与所述动齿盘之间设有动齿盘复位弹簧，所述复位弹簧优选为螺旋弹簧，轴向设置，所述定位齿盘的后端面与所述动齿盘的前端面上分别设有动齿盘复位弹簧安装槽，所述动齿盘复位弹簧的前后两端分别装配在两个所述动齿盘复位弹簧安装槽中。所述动齿盘复位弹簧也可以为碟簧组合或其他任意适宜的弹簧。当为碟簧组合时，所述定位齿盘的后端面沿圆周均匀分布有多个碟簧安装盲孔，所述碟簧安装盲孔开口朝后，内设由多个碟簧组成的碟簧组合，所述动齿盘的前端面上设有多个分别插入所述碟簧安装孔内的轴向柱，所述轴向柱的前端抵靠在所述碟簧组合的外端面上。又如，所述环形油腔设有两条油路，一条是压力油路，连接压力源（油泵、或压力油罐等），另一条为无压或负压油路，连接回流油罐（储油罐）或负压源（负压泵或称抽油泵、或负压油罐等），当设有复位弹簧时，动齿盘在复位弹簧的推动下向后移动，使环形油腔内的油经无压油路回流到回流油罐，当不设置复位弹簧或其他复位机构时，依靠负压源从环形油腔内抽油，形式负压使动齿盘向后移动，由此环形油腔及相应的油路构成了复位机构。可以通过油路上的相关阀门控制两条油路的切换。优选的，所述动齿盘的前端面上固定设有水平向前延伸的圆柱销，所述定位齿盘的后端面上设有与所述圆柱销同轴的销孔，所述圆柱销插入所述销孔并与所述销孔滑动配合，所述销孔的前壁与所述圆柱销的前端之间留有间隙，所述动齿盘的端齿与所述定位齿盘的齿槽的位置一一对应。优选的，所述主轴壳体与所述动齿盘滑动配合的内壁上设有径向的豁口，所述豁口的后壁上水平设有动齿盘接近开关，所述动齿盘接近开关的感应端向前，所述动齿盘的外缘上设有径向向外延伸至所述豁口内并与所述感应端相配合的感应面。优选的，所述旋转齿盘的内缘上设有若干个径向的弧形凸起，若干个所述弧形凸起沿所述旋转齿盘的周向均匀分布，所述主轴的前端外缘上设有与所述弧形凸起的形状、数量及位置相配合的弧形凹槽，所述弧形凸起水平插装在所述弧形凹槽内，所述弧形凸起与所述弧形凹槽的后槽壁通过螺栓固定连接。优选的，所述铣削、车削复合电主轴总成还包括松刀机构，所述松刀机构包括油缸，所述主轴壳体的后端同轴固定连接有连接套，所述连接套的后壁上设有前后贯穿的油缸安装孔，所述油缸安装在所述油缸安装孔内，其缸体与所述油缸安装孔滑动配合，所述油缸的活塞向前，所述活塞的前端同轴对准所述主轴上的拉刀杆并与所述拉刀杆的后端之间留有间距，所述油缸与所述主轴之间设有用于限制所述油缸的向后滑动位移的滑动限位机构。优选的，所述滑动限位机构包括反扣件，所述反扣件包括沿所述主轴的轴向延伸的反扣件主体，所述反扣件主体的前端和后端分别设有径向向内延伸的前端卡爪和后端卡爪，所述缸体的前端外缘上设有径向向内的卡槽，所述主轴的后端同轴固定连接有锁紧盘，所述锁紧盘的盘面外径大于所述主轴的外径，所述后端卡爪固定卡接在所述卡槽内，所述锁紧盘的盘面外缘与所述反扣件主体的内壁滑动配合，所述锁紧盘的盘面前端面与所述前端卡爪的后端面之间留有间距。优选的，所述反扣件与所述连接套之间设有水平的油缸复位弹簧，所述反扣件主体的后端面与所述连接套的后壁上分别设有油缸复位弹簧安装槽，所述油缸复位弹簧的前后两端分别装配在两个所述油缸复位弹簧安装槽中。优选的，所述反扣件的数量为三个，沿所述主轴的周向均匀分布，任意两个所述反扣件之间设有一个刀位检测接近开关，所述刀位检测接近开关的感应端朝向所述拉刀杆，所述拉刀杆的后端同轴套接有三个与所述刀位检测接近开关相配合的感应套，三个所述感应套的径向位置与三个所述刀位检测接近开关的径向位置一一对应，三个所述感应套的轴向位置分别在所述拉刀杆处于拉刀位、松刀位和无刀位时与三个所述刀位检测接近开关的轴向位置一一对应。一种数控机加设备，设有复合电主轴，所述复合电主轴采用本专利技术任意一种所述的铣削、车削复合电主轴总成。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的所述主轴制动机构安装于所述主轴的前端，距离切削点近，相比于传统的制动方式，制动时所述主轴承受的扭矩小，使所述主轴不需要具有特别大的刚性即可满足制动要求，可有效避免频繁制动造成所述主轴的变形损坏且制动效果好，所述主轴的使用寿命长，降低了维修或维护费用，所述主轴制动机构安装于所述主轴壳体的内部，防护效果好，可承受恶劣的工作环境。2、本专利技术的所述主轴制动机构采用三齿盘制动方式，所述主轴的制动精度高、分度定位精确，操作控制简单、方便，可满足对工件的高精确度加工。3、本专利技术的所述旋转齿盘与所述主轴的独特连接方式，在制动时扭矩可沿弧形的连接部位向不同方向分散，使连接部位可以承受更大的扭矩，不易损坏。4、本专利技术的所述油缸滑动配合安装在所述连接套内，松刀时，所述油缸沿轴向向后滑动，所述活塞向前移动顶推所述拉刀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铣削、车削复合电主轴总成，包括主轴和主轴壳体，其特征在于还包括主轴制动机构，所述主轴制动机构设于所述主轴的前端，包括旋转齿盘、定位齿盘和动齿盘，所述旋转齿盘、定位齿盘和动齿盘均为鼠牙盘，所述旋转齿盘同轴固定套装在所述主轴的前端，所述定位齿盘同轴套装在所述旋转齿盘的外侧并与所述旋转齿盘之间留有转动间隙，所述定位齿盘固定连接在所述主轴壳体的前端，所述定位齿盘与所述旋转齿盘的前端面和后端面均平齐，所述动齿盘套装于所述主轴壳体与所述主轴的前轴承法兰之间并与二者滑动密封配合，轴向位于所述旋转齿盘和所述定位齿盘的后端并与二者之间留有滑动间距，所述动齿盘的后端面、所述前轴承法兰的外缘与所述主轴壳体的内壁围成环形油腔，所述主轴壳体上设有与所述环形油腔连通的油路，所述旋转齿盘和所述定位齿盘的端齿位于后端面上，所述动齿盘的端齿位于前端面上，所述动齿盘的端齿与所述定位齿盘的端齿轴向对齐。/n

【技术特征摘要】
1.一种铣削、车削复合电主轴总成，包括主轴和主轴壳体，其特征在于还包括主轴制动机构，所述主轴制动机构设于所述主轴的前端，包括旋转齿盘、定位齿盘和动齿盘，所述旋转齿盘、定位齿盘和动齿盘均为鼠牙盘，所述旋转齿盘同轴固定套装在所述主轴的前端，所述定位齿盘同轴套装在所述旋转齿盘的外侧并与所述旋转齿盘之间留有转动间隙，所述定位齿盘固定连接在所述主轴壳体的前端，所述定位齿盘与所述旋转齿盘的前端面和后端面均平齐，所述动齿盘套装于所述主轴壳体与所述主轴的前轴承法兰之间并与二者滑动密封配合，轴向位于所述旋转齿盘和所述定位齿盘的后端并与二者之间留有滑动间距，所述动齿盘的后端面、所述前轴承法兰的外缘与所述主轴壳体的内壁围成环形油腔，所述主轴壳体上设有与所述环形油腔连通的油路，所述旋转齿盘和所述定位齿盘的端齿位于后端面上，所述动齿盘的端齿位于前端面上，所述动齿盘的端齿与所述定位齿盘的端齿轴向对齐。


2.如权利要求1所述的铣削、车削复合电主轴总成，其特征在于所述定位齿盘与所述动齿盘之间设有动齿盘复位弹簧，所述复位弹簧为螺旋弹簧，轴向设置，所述定位齿盘的后端面与所述动齿盘的前端面上分别设有动齿盘复位弹簧安装槽，所述动齿盘复位弹簧的前后两端分别装配在两个所述动齿盘复位弹簧安装槽中。


3.如权利要求2所述的铣削、车削复合电主轴总成，其特征在于所述动齿盘的前端面上固定设有水平向前延伸的圆柱销，所述定位齿盘的后端面上设有与所述圆柱销同轴的销孔，所述圆柱销插入所述销孔并与所述销孔滑动配合，所述销孔的前壁与所述圆柱销的前端之间留有间隙，所述动齿盘的端齿与所述定位齿盘的齿槽的位置一一对应。


4.如权利要求3所述的铣削、车削复合电主轴总成，其特征在于所述主轴壳体与所述动齿盘滑动配合的内壁上设有径向的豁口，所述豁口的后壁上水平设有动齿盘接近开关，所述动齿盘接近开关的感应端向前，所述动齿盘的外缘上设有径向向外延伸至所述豁口内并与所述感应端相配合的感应面。


5.如权利要求4所述的铣削、车削复合电主轴总成，其特征在于所述旋转齿盘的内缘上设有若干个径向的弧形凸起，若干个所述弧形凸起沿所述旋转齿盘的周向均匀分布，所述主轴的前端外缘上设有与所述弧形凸起的形状、数量及位置相配...

【专利技术属性】
技术研发人员：李南京，
申请(专利权)人：北京东方精益机械设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11