專利名稱：縱切機床的主軸單元的制作方法
技術領域：
本發明涉及加工類的走心式數控機床制造，具體是具備棒料把持或棒料導向裝置的自動縱切機床主軸單元。
背景技術：
隨著現代生產的變革，就目前機械主軸的自動縱切機床而言，因其對轉速的需求普遍較高，對機床主軸部分的精度及動平衡等情況要求嚴格，且主軸部分需配有傳動齒輪及用來夾持、推進棒料用的夾持機構，普遍現有技術的夾持機構位于主軸末端，主軸套筒為通體結構，從而使主軸整體的長度增加，影響精度，并增大了整機的結構空間，造成浪費。發明內容
本發明的目的是提供一種縱切機床的主軸單元，將夾持機構與主軸整體單元化， 來增強主軸部分的整體精度和一致性，縮短了主軸的長度，并提高了主軸密封性能。
本發明的縱切機床的主軸單元，包括主軸、軸承、套筒、推桿、夾持機構，其特征在于以下結構結構一主軸軸承采用前軸承和后軸承分體結構，前軸承為固定形式、后軸承為浮動形式，分別安裝在套筒前后兩端，套筒壁上部開孔，暴露夾持機構；結構二將棒料夾持機構置于前、后軸承布置的中間部位來減小主軸的長度，主軸通過滑動鍵連接由卡爪、 銷軸、滑座及夾持軸承組成的夾持機構實現滑動，同時夾持機構整體也可通過置于主軸上的滑動鍵進行可控微調來調整卡爪與推桿的接合力度；結構三密封主軸軸承密封采用的前、后端密封環為兩對相鄰邊緣相向凸凹楔合的相同結構及軸承蓋孔內開鋸齒形環槽結構，能夠很好的起到防水和防塵效果；主軸箱一側安裝氣缸，氣缸軸、銷桿穿過撥叉，撥叉端的推軸落入軸承座槽內，帶動滑座軸向移動。
本設計針對縱切自動機床而研發的主軸單元特點結構一采用角接觸球軸承，既能夠承受一定的軸向力又能滿足高速旋轉的需求，不同于以往通體結構的單元形式，這樣布局更便于安裝和調整。結構二將棒料夾持機構布置在前后兩軸承的中間部位以減小主軸的長度，并且此后軸承的直徑能夠選用更小的尺寸。結構三主軸軸承的密封采用前、后端迷宮式，以及軸承蓋孔內開鋸齒形環槽能夠很好的起到防水和防塵效果。本設計的主軸單元結構緊湊、剛性好，浮動式后軸承的布置有利于克服軸承熱變形而帶來的影響，夾持機構前移縮短主軸長度，套筒上部開孔便于對卡爪等易損件的更換與維修。
圖I是本設計機床的主軸單元整體主視圖2是本設計機床的主軸單元夾持機構俯視圖3是圖I中B部的主軸單元密封部分詳細視圖4是本設計機床的主軸單元中套筒與夾持機構的主視圖5是本設計機床的主軸單元的套筒示意圖
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圖具體實施方式
本發明的縱切機床的主軸單元，包括主軸、套筒、推桿、夾持機構，其特征在于以下結構結構一見圖1，主軸前軸承5、后軸承6及夾持軸承13均采用角接觸球軸承，軸承組采用背對背結構，軸端預緊。主軸前軸承5為固定形式、后軸承6為浮動形式，分別安裝在套筒2前后兩端，這樣布置的分體結構便于安裝和調整；主軸I前端的腔內安裝推桿4、推桿4后端安裝彈簧20、彈簧夾頭11，套筒2前部安裝帶輪10。
見圖f 6，結構二棒料夾持機構設置在套筒2中前、后軸承5、6的中間部位來減小主軸的長度，并且能使后軸承6的直徑選用更小的尺寸。夾持機構中兩個條狀滑動鍵21對稱設置在主軸I兩側，卡爪座15的銷軸17上安裝卡爪14，由滑動鍵21連接卡爪座15、滑座16及鍵套23 ;滑座16與滑動鍵21左端固定；軸承13及其軸承座18安裝在滑座16外周，軸承座18后端有鍵套23和鎖緊螺母19 ;從圖4、5中可看出套筒2壁上部開放，暴露夾持機構，開放式結構便于對卡爪14等易損件的更換與維修。
氣缸27安裝在主軸箱26 —側、確保與主軸I徑向平行，見圖7 9，氣缸27推桿前端安裝的氣缸軸31穿過撥叉28窄部孔，固定于主軸箱26側壁的銷桿29穿過撥叉28中部的兩分叉做軸，使撥叉28轉動，同時在撥叉28端部分別固定兩推軸30，推軸30落入軸承座 18上、下開槽內。如圖6中所示，通過推軸30帶動軸承座18與滑座16移動。
撥叉結構見圖9，兩個曲臂窄端相連并均有孔，穿過氣缸軸31、其兩寬端頭固定兩個推軸30、銷桿29穿入曲臂中部并安裝在主軸箱26側壁內。在夾持零點，撥叉結構與主軸及夾持機構徑向垂直布置，此時氣缸27處于松開狀態。
見圖10，氣缸27連接的氣路中安裝壓力開關S控制氣源、安裝一對推進、退回的電磁換向閥Yl、Y2分別連接兩個氣路管P1、P2，推進氣路管Pl上安裝鎖緊調速閥Fl、退回氣路管P2上安裝松開調速閥F2，執行機床控制指令，控制氣缸進退。夾持機構作業通過機床系統控制氣缸27接氣源，氣缸27壓力開關s開啟，同時系統控制電磁推進換向閥Yl接通，氣體由氣管Pl進入推進鎖緊調速閥F1，氣缸27伸出鎖緊，推動撥叉28，撥叉28端的推軸30來推動滑座16向圖8右側移動壓下卡爪14，卡爪14由銷軸17作用推動推桿4向圖 8左側移動推動推套3來夾緊彈簧夾頭11即夾緊棒料。反之當氣缸27需要退回時，機床系統控制電磁退回換向閥Y2接通，氣體由氣管P2進入松開調速閥F2，氣缸27縮回拉動撥叉 28，撥叉28推動滑座16向圖示左側移動時，卡爪14由彈簧20作用反推抬起，松開工件。
結構三迷宮式軸承密封結構從圖1、3看，密封結構之一各自一對的前軸承密封環7、8和后軸承密封環22、9是相鄰邊緣相向凸凹楔合的相同結構。在前軸承5前端設置一對前軸承密封環7、8、在后軸承6后部設置一對后軸承密封環22、9 ;密封結構之二 后軸承6前面還設置后軸承密封套25。密封結構之三在前軸承5外周的軸承蓋孔內加工出鋸齒形環槽12，并有密封套24配合，在前軸承5后部實施密封，能夠很好的防水與防塵效果。
裝配次序將主軸I從圖I左側插入套筒2左側孔中，從套筒2上孔在主軸I兩側安裝兩個滑動鍵21，再將卡爪座15套入主軸1，并與滑動鍵21的末端固定，同時將兩個銷軸17和兩個卡爪14安裝在卡爪座15上，然后將安裝好的滑動部分滑座16、夾持軸承13 及夾持軸承座18沿滑動鍵21方向裝入主軸，在滑動鍵21后端安裝鍵套23、鎖緊螺母19 ； 將安裝好夾持機構的主軸I繼續推向圖I右側，安裝進套筒2孔內右側；從套筒2孔內左側依次安裝密封套24、軸承5、前軸承密封環7、8及帶輪10等，安裝好后再從主軸I前端依次安裝推桿4、推套3后，再將彈簧20、彈簧夾頭11裝入推套3中；最后從主軸后部依次安裝密封套23、鎖緊螺母19、后軸承密封套用25、后軸承6、后軸承密封環22、9，主軸單元安裝完畢。
套筒2上部開孔，便于進行更換和維修。當卡爪14與推桿4由于長期磨損而無法達到要求時，用戶可先卸下銷軸17，然后將鎖緊螺母19向圖示右側移動，使滑座16、夾持軸承13固定結構部分右移來增加更換卡爪14空間。
綜上所述，本發明應用于數控縱切機床主軸部分，布置合理，鎖緊方便，安全可靠， 加工及安裝簡單，維修方便，使機床的幾何精度更容易保證，大大提高了生產效率。
權利要求
1.一種縱切機床的主軸單元，包括主軸、套筒、推桿、夾持機構，軸承其特征在于以下幾個結構結構一主軸軸承采用前軸承和后軸承分體結構，前軸承為固定形式、后軸承(6)為浮動形式，分別安裝在套筒(2)前后兩端；結構二將棒料夾持機構置于套筒壁(2)前軸承(5)、后軸承(6)布置的中間部位來減小主軸(I)的長度，套筒壁(2)上部開放，暴露夾持機構；主軸(I)通過滑動鍵(21)連接卡爪(14)、銷軸(17)、滑座(16)及滑座(16)及鍵套(23)夾持軸承(13)來實現滑動，同時夾持機構整體也可通過置于主軸(I)上的滑動鍵(21)進行可控微調來調整卡爪(14)與推桿(4)的接合力度；結構三密封，主軸軸承密封采用的前、后端密封環為兩對相鄰邊緣相向凸凹楔合的相同結構及軸承蓋孔內開鋸齒形環槽，能夠很好的起到防水盒防塵效果；主軸箱一側安裝氣缸，氣缸軸、銷桿穿過撥叉，撥叉端推軸落入軸承座槽內，帶動滑座軸向移動。
2.根據權利要求I所述的機床主軸單元結構，其特征在于結構二夾持機構中兩個條狀滑動鍵(21)對稱設置在主軸(I)兩側，銷軸(17)徑向之間，卡爪座(15)的銷軸(17)上安裝卡爪(14)，由滑動鍵(21)連接卡爪座(15)、滑座(16)及鍵套(23);滑座(16)與滑動鍵(21)左端固定；軸承(13)及其軸承座(18)安裝在滑座(16)外周，軸承座(18)后端有鍵套(23)和鎖緊螺母(19)。
3.根據權利要求I所述的機床主軸單元結構，其特征在于結構三迷宮式軸承密封結構之一在前軸承(5)前端設置一對前軸承密封環(7、8)、在后軸承(6)后面設置一對后軸承密封環(22、9)，各自一對的密封環是相鄰邊緣相向凸凹楔合的相同結構；密封結構之二 在后軸承(6)前面還設置后軸承密封套(25);密封結構之三在前軸承(5)外周的軸承蓋孔內加工出鋸齒形環槽(12)，并有密封套(24)配合，在前軸承(5)后部實施密封。
4.根據權利要求I所述的機床主軸單元結構，其特征在于撥叉結構兩個曲臂窄端相連并均有孔，穿過氣缸軸(31)、其兩寬端頭固定兩個推軸(30)、銷桿(29)穿入曲臂中部并安裝在主軸箱(26)側壁內；在夾持零點，撥叉結構與主軸及夾持機構徑向垂直布置。
全文摘要
縱切機床的主軸單元，其特征在于結構一主軸軸承采用前軸承和后軸承分體結構，前軸承為固定形式、后軸承為浮動形式，分別安裝在套筒前后兩端；結構二將棒料夾持機構置于前、后軸承布置的中間部位來減小主軸的長度，主軸通過滑動鍵連接由卡爪、銷軸、滑座及夾持軸承組成的夾持機構實現滑動，套筒壁上部開放，暴露夾持機構；結構三密封主軸軸承密封采用的前、后端密封環為兩對相鄰邊緣相向凸凹楔合的相同結構,及軸承蓋孔內開鋸齒形環槽結構；主軸箱一角安裝氣缸，氣缸軸、銷桿穿過撥叉，撥叉端的推軸落入軸承座槽內，帶動滑座軸向移動。本設計對軸承密封采用前端迷宮式與軸承蓋孔內開鋸齒形環槽，能夠很好的起到防水與防塵效果。
文檔編號B23D33/02GK102974847SQ20121056609
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者李曉雷, 郭生, 林旭堯, 王志鑫, 王喆, 徐大偉, 楚文龍, 張洪慶, 姚宇, 侯春明, 馬旭, 廖家賢, 張強, 李進冬, 王國玉, 李海濱, 陶秀玉 申請人:沈陽機床股份有限公司