车磨中心机床上的带伺服拉杆U轴的主轴箱制造技术

本实用新型专利技术提供了一种车磨中心机床上的带伺服拉杆U轴的主轴箱，要解决的问题是，实现在主轴高转速条件下高精度的U轴平旋盘进给，满足车磨中心机床对带U轴的主轴高转速和高精度的要求。本实用新型专利技术的技术要点是：它由主轴箱、导轨箱、U轴平旋盘、平旋盘供油机构四部分组成。主轴箱包含主轴箱体、主轴、主电机等零件，主轴箱安装在车磨中心机床的Y轴滑板上；U轴平旋盘通过螺钉安装在主轴前端部，平旋盘供油机构固定在主轴箱上；导轨箱通过螺钉安装在主轴箱后部，通过主轴中心孔的拉杆将U轴平旋盘与导轨箱连接起来，从而实现伺服驱动U轴平旋盘。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车磨中心机床上的带伺服拉杆U轴的主轴箱。
技术介绍
机床车磨中心所加工的石油钻头中的关键件牙爪的材料硬度高、外形复杂、加工精度及表面粗糙度要求高。带伺服拉杆U轴的主轴箱是机床车磨中心实现刀具旋转加工复杂曲面的核心部件。机床上带U轴平旋盘的主轴箱结构通常有三种一种是复杂的齿轮轮系结构，通过轮系的差动实现主轴上的U轴平旋盘进给；一种是通过齿轮齿条结构实现主轴上的U轴平旋盘进给；另一种是在主轴与U轴平旋盘之间安装电刷，实现电机驱动U轴平旋盘进给。 前两种方式的主轴转速不高、U轴进给精度低,适合于低转速的粗加工；后一种方式由于电刷容易出现磨损和故障，加工稳定性差。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种车磨中心机床上的带伺服拉杆U轴的主轴箱，实现在主轴高转速条件下高精度的U轴平旋盘进给，满足车磨中心机床对带U轴的主轴高转速和高精度的要求。带伺服拉杆U轴的主轴箱结构装备在车磨中心机床上，并有配套的电气、液压、控制部分与机床上的系统对应结合。本技术主要由主轴箱、导轨箱、U轴平旋盘、平旋盘供油机构四部分组成。主轴箱包含主轴箱体、主轴、主电机等零件,可实现任意角度定向停车，主轴箱安装在车磨中心机床的Y轴滑板上；U轴平旋盘安装在主轴前端部，供油机构固定在主轴箱前端侧面，为U轴平旋盘提供液压油，实现液压松拉刀具；导轨箱固定在主轴箱上，通过主轴中心孔的拉杆将U轴平旋盘与导轨箱连接起来，从而实现伺服驱动U轴平旋盘。本结构的主轴采用两个超精密圆柱滚子轴承和一个双向角接触推力球轴承组合的形式，保证了主轴的刚性和精度；主轴主电机为主伺服电机，电机与主轴之间通过同步齿形带连接，传动比为1:1，从而可实现主轴任意位置准确定位停车。本结构的丝杠与导轨安装在导轨箱上，丝杠与主轴同轴；丝杠的丝母安装在丝杠箱上，丝杠箱同时与导轨滑块连接，从而限制了丝杠箱五个自由度，只保留丝杠箱沿主轴轴线方向的自由度。拉杆一端与平旋盘连接，有一个跟随主轴旋转的运动；另一端与丝杠箱之间通过双列角接触球轴承连接，可跟随丝杠箱在主轴轴线方向进行直线运动；伺服电机驱动丝杠，丝杠驱动丝杠箱，最终实现拉杆的伺服直线运动。与现有技术相比，本技术的积极效果是它提供了一种带有伺服拉杆U轴的主轴箱结构，满足了车磨中心机床的需要，该结构具有四大特点I、主轴刚性好、精度高，主轴径向跳动和端面跳动小于0. 003mm ;2、U轴为伺服驱动，精度高，定位精度0. 008mm ;3、主轴转速高，U轴在零坐标时，主轴转速750rpm，U轴在±25mm坐标时，主轴转速500rpm ;4、液压松拉刀具，可实现机床自动换刀。附图说明图I是本技术外观示意图。图2是本技术结构示意图。图3是图2的A-A剖视图。图4是图I中的供油机构示意图。图5是图4的K向视图。图6是图5的C-C剖视图。图7是图5的D-D剖视图。具体实施方式带伺服拉杆U轴的主轴箱结构，为车磨中心机床而设计的专用结构，实现在主轴高转速条件下高精度的U轴平旋盘进给，满足车磨中心机床对带U轴的主轴高转速和高精度的要求，其特征在于以下部分整体结构布局如图I所示，主轴箱I为整个结构的中心部件，可通过螺钉固定在车磨中心机床的Y轴滑板上，U轴平旋盘2安装在主轴箱I前端，供油机构3通过螺钉固定在主轴箱I前端侧面，主电机箱4安装在主轴箱I后端，主电机6安装在主电机箱4上，导轨箱5通过螺钉固定在主电机箱4上，U轴伺服电机7安装在导轨箱5上。带伺服拉杆U轴的主轴箱结构的整体布局紧凑，在实现各项功能要求的基础上节省了机床的空间。主轴箱结构如图2-3所示，主轴9为中空结构，主轴9前端为超精密圆柱滚子轴承10和一个双向角接触推力球轴承11组合，后端为超精密圆柱滚子轴承12，三套轴承将主轴9安装在主轴箱体8上，该结构主轴箱精度高和刚性好。主电机箱体13通过螺钉安装在主轴箱体8上,主电机6通过皮带传动系统驱动主轴9，具体是主轴皮带轮14、主电机皮带轮15和同步齿形带16组成了主电机-主轴皮带传动系统。导轨箱体17通过螺钉安装在主电机箱体13上，丝杠18通过角接触球轴承19安装在导轨箱体17上，U轴伺服电机7通过皮带传动系统驱动丝杠18，具体是丝杠皮带轮20、U轴伺服电机皮带轮21和同步齿形带22组成U轴伺服电机-丝杠皮带传动系统。丝杠18的丝母通过螺钉安装在丝杠箱23上，丝杠箱23安装在导轨24上，导轨板25通过螺钉把合安装在导轨箱体17上，导轨24安装在导轨板25上。直线光栅尺26的尺体安装在丝杠箱23上，尺头安装在导轨箱体17上。拉杆27通过双列角接触球轴承28与丝杠箱23连接。拉杆27穿过主轴9的中心孔与U轴平旋盘2连接。该结构实现了 U轴伺服电机7通过拉杆27伺服驱动U轴平旋盘2的目的。供油机构3结构如图4-7所示，供油机构3是为U轴平旋盘2提供液压油使其实现液压松拉刀具而设计的机构。连接板29通过螺钉把合固定在主轴箱体8上，两个油缸30通过螺钉把合安装在连接板29上，固定板31通过螺钉把合与油缸30的活塞杆连接，这样就实现板31随油缸30的活塞杆进行往复运动。快换接头32的插嘴部分安装在板31上，插座部分安装在U轴平旋盘2上，随着板31的往复运动而实现插嘴部分与插座部分的分与合，当插嘴部分与 插座部分连接后，外部油路与U轴平旋盘2相通。直销33安装在板31上，固定板与U轴平旋盘2上的销孔配合，为快换接头32做引导。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车磨中心机床上的带伺服拉杆U轴的主轴箱，其特征在于主轴箱(I)固定在车磨中心机床的Y轴滑板上，U轴平旋盘(2)安装在主轴箱(I)前端，供油机构(3)固定在主轴箱前端侧面，主电机箱(4)安装在主轴箱后端，主电机(6)安装在主电机箱上，导轨箱(5)固定在主电机箱上，通过主轴中心孔的拉杆将U轴平旋盘与导轨箱连接起来。2.根据权利要求I所述的车磨中心机床上的带伺服拉杆U轴的主轴箱，其特征在于主轴(9)为中空结构，主轴前端为超精密圆柱滚子轴承(10)和一个双向角接触推力球轴承(11)组合，后端为超精密圆柱滚子轴承(12)，这三套轴承将主轴安装在主轴箱体(8)上；主电机箱体(13)安装在主轴箱体上，主电机通过皮带传动系统驱动主轴，具体是主轴皮带轮(14)、主电机皮带轮(15)和同步齿形带(16)组成了主电机-主轴皮带传动系统；导轨箱体(17)安装在主电机箱体(13)上，丝杠(18)通过角接触球轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：李学志，王振江，杨佳天，王帅，仇锦红，张杨，徐进生，白平，王玉琴，
申请(专利权)人：沈阳第一机床厂，
类型：实用新型
国别省市：