[实用新型]车磨中心机床上的带伺服拉杆U轴的主轴箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及车磨中心机床上的带伺服拉杆U轴的主轴箱。

背景技术

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。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型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。本实用新型主要由主轴箱、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，本实用新型的积极效果是：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：1、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1是本实用新型外观示意图。

图2是本实用新型结构示意图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是图1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1所示，主轴箱1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1前端，供油机构3通过螺钉固定在主轴箱1前端侧面，主电机箱4安装在主轴箱1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：