[发明专利]直进式静压伺服手动快速换刀动力主轴头及工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种既能满足高速运动，又具有高刚性切削能力，同时又能实现主轴套筒与主轴头铸件壳中的主轴套筒铸壳内壁无摩擦移动的直进式静压伺服手动快速换刀动力主轴头及工作方法，属动钻、铣、镗床动力主轴头制造领域。

背景技术

CN103801729A、名称“液压振动钻削动力头”，包括钻削动力头机构，所述钻削动力头机构包括第一伺服电机、左端盖、主轴、第一静压滑动轴承、第二静压滑动轴承、外壳体、右端盖、颤振体、弹性端盖和用于装配钻头的卡头，所述第一伺服电机的输出轴与所述主轴连接，所述外壳体内部开有容腔，所述第一静压滑动轴承安装于所述外壳体容腔左端，所述第二静压滑动轴承安装于所述外壳体容腔右端，所述左端盖与所述外壳体左端连接，所述右端盖与所述外壳体右端连接，所述主轴依次穿过左端盖、第一静压滑动轴承、容腔、第二静压滑动轴承和右端盖并伸出所述右端盖，所述第一静压滑动轴承与第二静压滑动轴承的进油口通过所述外壳体中的进油流道连通，所述进油流道与外壳体的进油口连通，所述外壳体的进油口与减压阀的出油口连接，所述第一静压滑动轴承与第二静压滑动轴承的回油口通过所述外壳体中部的回油流道与油箱回油口连接，所述颤振体与所述主轴的右端连接，所述颤振体中部开有进出油孔，高频激振阀的出油口与外壳体的进出油口连接，并通过外壳体中的进出流道和所述主轴中的轴向流道与所述进出油孔连通，所述颤振体右端与弹性端盖连接，所述颤振体右端与所述弹性端盖左端构成一个振动容腔，所述弹性端盖右端与卡头固定连接。其不足之处：一是加工主轴行程范围为固定式，适用范围小；二是无法实现自动换刀；三是加工精度低。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既能满足高速运动，又具有高刚性切削能力，同时又能实现主轴套筒与主轴头铸件壳中的主轴套筒铸壳内壁无摩擦移动的直进式静压伺服手动快速换刀动力主轴头及工作方法。

设计方案：为了实现上述设计目的。1、伺服电机通过联轴器带动丝杆旋转，丝杆通过与主轴套筒连接的丝杆连接板带动主轴套筒前后移动的设计，是本发明的技术特征之一。这样设计的目的在于：由于主轴套筒位于主轴头铸件壳中的主轴套筒铸壳内，而主轴套筒铸壳内壁与主轴套筒外壁为高精密间隙油膜配合，该油膜采用静压循环低压给油产生油膜，因而消除主轴套筒与主轴头铸件壳中的主轴套筒铸壳之间的装配公差，其油膜使主轴头铸件壳中的主轴套筒铸壳内壁与主轴套筒外壁之间不会产生摩擦，实现了高精度无摩损移动。2、丝杆连接板两侧对开有螺栓型圆柱滚子滚轮安装孔，两个螺栓型圆柱滚子滚轮分别穿过丝杆连接板两侧的螺栓型圆柱滚子滚轮安装孔且与锁紧螺母旋接的设计，是本发明的技术特征之二。这样设计的目的在于：由于主轴头铸件壳两侧中的长条圆孔系为主轴套筒前后移动行程，而主轴与主轴套筒内壁采用高精密轴承定位一体，主轴带动轴承内套旋转，因而主轴套筒前后移动行程即为主轴的移动行程，为了确保主轴直线行程的高精准，防止主轴转动带动主轴套筒转动，本申请采用两个螺栓型圆柱滚子滚轮中的两个圆柱滚子滚轮与位于主轴头铸件壳两侧中的长条圆孔内壁面上的螺栓型圆柱滚子滚轮垫板滚动配合，其螺栓型圆柱滚子滚轮中螺栓部穿过丝杆连接板两侧的螺栓型圆柱滚子滚轮安装孔且采用锁紧螺母锁紧，这样既实现了螺栓型圆柱滚子滚轮中的滚轮与位于主轴头铸件壳两侧中的长条圆孔内壁面上的螺栓型圆柱滚子滚轮垫板滚动配合，最大限度地降低了摩损，同时通过对螺栓型圆柱滚子滚轮垫板厚度的调整，确保了主轴同心度，使得主轴加工切削平稳进行，提高丝杆传动精度及丝杆使用寿命，避免了主轴启动旋转对丝杆的冲击及损害。3、主轴由主轴心轴和花键轴采用锥度螺丝插接对接而成的设计，是本发明的技术特征之三。这样设计的目的在于：由于构成主轴的主轴心轴和花键轴的长度在1米左右，如果不将其分段设计，不仅无法在轴的中心制造长在1米左右的通孔，而且长达1米左右的整体主轴的制造成本非常昂贵，并且难以确保其刚性。本申请将其设计成分体对接结构不仅可以实现主轴心轴和花键轴轴心的顺长开通孔，而且使主轴心轴和花键轴轴心的开通孔的目的得以实现，即实现自动快速换刀的目，并且大大地降低了轴的制造成本，确保了其刚性要求。