[实用新型]一种大孔径主轴数控机床

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械制造领域，尤其是一种大孔径主轴的数控机床。

背景技术

数控机床经几十年发展已演变出一个庞大家族群，能完成各种各样的加工制造要求。确定加工什么样零件是选择设备的第一步。企业根据技术改造和生产发展需要，确定有哪些零件、那些工序准备用新的加工设备来完成，要考虑到产品发展的远景规划。用成组技术把这些零件进行分组归类，确定准备主要加工对象的典型零件族。在归类中往往会遇到零件规格大小相差很多、零件形状相差较大、各类零件加工工时大大超过设备满负荷工时等问题，因此，要进一步选择确定生产纲领又比较接近要求的典型工件族。

一般普通数控机床的最大加工工件长度是机床两顶尖间的最大长度。工厂为了适应一些长径比相对较大的零件，往往采购加长机床床身的机床，加长机床床身就要加长纵向丝杠，太长的丝杠因为挠度问题，往往还要增加丝杠支架，5米以上床身的机床，已不适宜再用丝杠，就会采用齿轮牙条传动机构。相应的还要增加机床电气电缆，电缆拖链等等；此类机床生产制造成本高，占地面积大。而且需要加工较短的工件时，机床利用率就会下降。无形中增加了工厂的生产经营成本。

实用新型内容

基于以上问题现实问题分析，本实用新型为了适应一些长径比相对较大的零件，尤其是一些钻井轴和输油管件等。本实用新型将主轴孔径增大以适应零件加工时的技术要求。

如附图1所示，管件需要平端面和车端头连接螺纹。但由于长径比特别大，利用本实用新型大孔径主轴数控机床，我们就可以加工大大超过机床两顶尖间长度的工件。

大孔径主轴数控机床包括一个床身，床身上一端有一个大孔径的主轴箱，床身上还有床鞍和滑板，滑板上有自动换刀刀架，床身后部分上还有尾座；机床外面还安装有机床防护罩，电器箱，系统操作箱；本说明书附图为了更好的说明内部主要部件，略去了机床前防护罩，和前防护罩上的数控操作系统面板；

大孔径主轴箱上包括一个大孔径的主轴，主轴是一个大孔径的空心主轴；主轴上装有卡盘，可以夹持工件。加工工件可以从大孔径主轴内通过。通过卡盘和台尾体定位，中间辅助中心架。可以完成长径比比较大的管件的加工。大孔径数控机床通过增大主轴直径和主轴内孔直径，在相同的床身长度条件下，可以完成远超过床身长度的工件，大大增加可加工工件范围。在床头罩相对于主轴孔位置开窗，平时封闭在维修和加工特种零件的时候打开此窗，

附图说明

附图1为管件工件示意图；

附图2为本实用新型主轴结构示意图；

附图3为本实用新型机床结构示意图

其中附图3标记为：1主轴箱，2主轴，3卡盘，4床身，5工件，6自动刀架，7床鞍和滑板，8台尾，9防护。

具体实施方式

参见图3所示本实用新型的大孔径主轴数控车床包括一个床身4，床身上一端有一个大孔径的主轴箱1，床身上还有床鞍和滑板7，滑板上有自动换刀刀架6，床身后部分上还有台尾8。整个机床外面还安装有机床防护罩9。

大孔径主轴箱1上包括一个大孔径的主轴2，如图2所示主轴2是一个大孔径的空心主轴；主轴2上装有卡盘3，通过和台尾8配合，可以夹持工件5。加工工件可以从大孔径主轴内通过。大孔径数控机床通过增大主轴直径和内孔直径，在相同的床身长度条件下，可以大大增加可加工工件长度。

主轴2形状与各部分尺寸不仅和强度、刚度有关，而且涉及多方面的因素。

1)内孔直径

大孔径主轴由于要通过棒料，安装自动卡盘的操纵机构及通过卸顶尖的顶杆，必须是空心轴。为了扩大使用范围，加大可加工棒料直径。

2)轴颈直径

前支撑的直径是主轴上一主要的尺寸，设计时，一般先估算或拟定一个尺寸，结构确定后再进行核算。

3)前锥孔直径

前锥孔用来装顶尖或其他工具锥柄，要求能自锁，目前采用莫氏六号锥孔。

4)支撑跨距及悬伸长度

为了提高刚度，应尽量缩短主轴的外伸长度a。选择适当的支撑跨距L，一般推荐取：L/a=2～3.5，跨距L小时，轴承变形对轴端变形的影响大。所以，轴承刚度小时，L/a应选大值，轴刚度差时，则取小值。

跨距L的大小，很大程度上受其他结构的限制，常常不能满足以上要求。安排结构时力求接近上述要求。

主轴的外径随着中心孔的加大而增大。主轴上的齿轮中心孔同样增大，各个标准件如：螺母、卡圈、键、轴承都更改型号。

齿轮的模数和齿数不变，各个轴之间的中心距保持不变。校核强度后，各个传动轴强度符合要求，安全系数在允许范围内。