三支承主轴结构的数控机床制造技术

本实用新型专利技术公开了一种三支承主轴结构的数控机床，机床主轴由二支承结构改为三支承结构，合理分配三个支承的距离，提高主轴的刚性、承载能力、抗振性能，为减少轴承安装时的间隙，主轴前轴承直接安装在主轴箱体上，取消原有的轴承套。大齿轮置于前轴承与中轴承之间，改变现有技术中大齿轮呈现悬臂梁的受力方式。卡盘与主轴的连接采用短锥连接，即无间隙连接，摈弃了以往卡盘与主轴连接采用复杂的热套工艺技术。主轴箱由原来的分体式改为整体式结构，箱体后端与车床连接的地方增加了二件用光制螺栓连接的压板，既增加了箱体刚性，又增加了箱体的抗颠覆能力。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机床切削加工
中的数控机床，尤其涉及一种重载高精度的三支承主轴结构的数控机床。
技术介绍
机床主轴是机床在加工时直接带动工件或刀具进行切削和表面形成运动的旋转轴。目前，主轴采用二支承的轴承配置式，主轴前后二端均用3182100圆锥孔双列圆柱滚子轴承，轴承精度等级分别为D、E级。如附图说明图1、2所示，它包括后轴承1、主轴2、轴承套3，前轴承4，大齿轮5，卡盘6和主轴箱7，前轴承4通过轴承座安装在主轴箱7上，后轴承1由二件8000单向推力球轴承构成，通过螺母与箱体锁紧。四爪卡盘6以主轴2外圆定位，用热套的形式紧固在主轴2上。大齿轮5通过端面外圆定位，用螺栓及圆锥销联接安装在四爪卡盘6端面上，形成主轴组件。大齿轮5在主轴上的位置呈悬臂梁的受力方式。如图2所示，主轴箱体为分离结构，即主轴箱做成分离式箱体。装配时主轴组件装入箱体后，再用螺栓及圆锥销将上下箱体联接。其不足之处在于，轴承精度低，间隙大，由于大齿轮5在主轴2上的位置呈悬臂梁的受力方式及分离式的主轴箱体，使机床的载重能力和抗振性能差。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有数控机床中所存在的缺陷，提供一种载重大、精度高的三支承主轴结构的数控机床。本技术所采用的技术方案是一种三支承主轴结构的数控机床，包括后轴承，主轴、前轴承，大齿轮，卡盘，主轴箱，其特点是，在主轴的中部置有中轴承，与前、后轴承构成三支承主轴结构，前轴承与卡盘后端的间距即工作端的延伸量与前轴承与中轴承的间距之比接近1/3，大齿轮置于中轴承和前轴承之间，前轴承直接装在主轴箱的箱体上，主轴箱为整体式结构。前轴承与卡盘后端的间距选取为178MM，前轴承与中轴承的间距为530MM。主轴通过短锥与卡盘连接。主轴箱后端设置通过螺栓连接的压板。本技术的有益效果是机床主轴由二支承结构改为三支承结构，合理分配三个支承的距离，提高主轴的刚性、承载能力、抗振性能，为减少轴承安装时的间隙，主轴前轴承直接安装在主轴箱体上，取消原有的轴承套。大齿轮置于前轴承与中轴承之间，大齿轮受力情况得到改善，改变现有技术中大齿轮呈现悬臂梁的受力方式。卡盘与主轴的连接采用短锥连接，即无间隙连接方式，摈弃了以往卡盘与主轴连接采用复杂的热套工艺技术。主轴箱由原来的分体式改为整体式结构，箱体后端与车床连接的地方增加了二件用光制螺栓连接的压板，既增加了箱体刚性，又增加了箱体的抗颠覆能力。以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1为现有技术中二支承主轴结构示意图。图2为现有的分离式箱体结构示意图。图3为本技术的三支承结构示意图。图4为本技术的整体式主轴箱体结构示意图。具体实施方式图3所示，一种三支承主轴结构的数控机床，包括后轴承1，主轴2、前轴承4，大齿轮5，卡盘6，主轴箱7，其特点是，在主轴2的中部置有中轴承8，与前、后轴承4、1构成三支承主轴结构，为了提高主轴的刚性，承载能力、抗振性能，对前轴承4与卡盘6后端的间距I即工作端的延伸量，前轴承4与中轴承8的间距进行合理配置，取L＝530MM，I＝178MM，两者之比I/L小于或接近1/3，大齿轮5置于中轴承8和前轴承4之间，大齿轮的受力情况不再像悬臂梁那种受力情况，受力情况得到改善。主轴2通过通过短锥与卡盘6连接。即无间隙连接，摈弃了以往卡盘与主轴连接采用复杂的热套工艺技术。图1所示，前轴承4直接装在主轴箱7的箱体上，取消现有的二支承主轴结构中的轴承套3。由图4所示，主轴箱7为整体式结构。主轴箱7后端置有通过螺栓连接的二块压板9，除增加了箱体刚性外，还增加了箱体的抗颠覆能力。权利要求1.一种三支承主轴结构的数控机床，包括后轴承(1)，主轴(2)、前轴承(4)，大齿轮(5)，卡盘(6)，主轴箱(7)，其特征在于，所述主轴(2)的中部置有中轴承(8)，与前、后轴承(4、1)构成三支承主轴结构，前轴承(4)与卡盘(6)后端的间距I与前轴承(4)与中轴承(8)的间距L之比为I/L≤1/3，所述的大齿轮(5)置于中轴承(8)和前轴承(4)之间，所述前轴承(4)直接装在主轴箱(7)的箱体上，所述主轴箱(7)为整体结构。2.根据权利要求1所述的三支承主轴结构的数控机床，其特征在于，所述的前轴承(4)与卡盘(6)后端的间距I为178MM，前轴承(4)与中轴承(8)的间距L为530MM。3.根据权利要求1所述的三支承主轴结构的数控机床，其特征在于，所述主轴(2)通过短锥(10)与卡盘(6)连接。4.根据权利要求1所述的三支承主轴结构的数控机床，其特征在于，所述主轴箱(7)后端设置通过螺栓连接的压板(9)。专利摘要本技术公开了一种三支承主轴结构的数控机床，机床主轴由二支承结构改为三支承结构，合理分配三个支承的距离，提高主轴的刚性、承载能力、抗振性能，为减少轴承安装时的间隙，主轴前轴承直接安装在主轴箱体上，取消原有的轴承套。大齿轮置于前轴承与中轴承之间，改变现有技术中大齿轮呈现悬臂梁的受力方式。卡盘与主轴的连接采用短锥连接，即无间隙连接，摈弃了以往卡盘与主轴连接采用复杂的热套工艺技术。主轴箱由原来的分体式改为整体式结构，箱体后端与车床连接的地方增加了二件用光制螺栓连接的压板，既增加了箱体刚性，又增加了箱体的抗颠覆能力。文档编号B23B19/00GK2734378SQ200420082689公开日2005年10月19日 申请日期2004年9月9日 优先权日2004年9月9日专利技术者李亮文, 金钟敬, 蔡新 申请人:上海重型机床厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三支承主轴结构的数控机床，包括后轴承（１），主轴（２）、前轴承（４），大齿轮（５），卡盘（６），主轴箱（７），其特征在于，所述主轴（２）的中部置有中轴承（８），与前、后轴承（４、１）构成三支承主轴结构，前轴承（４）与卡盘（６）后端的间距Ｉ与前轴承（４）与中轴承（８）的间距Ｌ之比为Ｉ／Ｌ≤１／３，所述的大齿轮（５）置于中轴承（８）和前轴承（４）之间，所述前轴承（４）直接装在主轴箱（７）的箱体上，所述主轴箱（７）为整体结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮文，金钟敬，蔡新，
申请(专利权)人：上海重型机床厂，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]