[实用新型]一种直驱零传动数控花键轴铣床刀具主轴装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数控花键轴铣床技术设备领域，特别涉及一种直驱零传动数控花键轴铣床刀具主轴装置。

背景技术

在传动轴制造加工技术领域中，花健轴是广泛用于各种传动轴之间连接的通用零部件，传统制造加工工艺大多使用滚齿机进行粗加工，然后进行精细磨削加工，由于滚齿机精度与效率均不能满足花键轴工艺水平的需要，造成花键轴生产加工效率低、成本高、难以批量生产。

现有的数控花键轴铣床一般是在普通的机械式铣床上进行改装，将机械式铣床上的普通电机更换成伺服电机或步进电机，各轴传动链还是通过齿轮等机械部件传动，所以其加工精度上没有提高，只是降低劳动强度，提升生产效率；现有的数控花键轴铣床刀具主轴，采用机械式传动较多，仍然无法彻底消除累积误差与分度误差的影响；采用机械式传动，传动误差大、传动精度低、加工速度慢、设备故障率高。刀具主轴的控制精度决定了花键轴加工精度，不但会对花键轴本身的使用与磨损有影响，也同时会影响到刀主轴的使用寿命和磨损。

现有技术中，花键轴铣床的刀具轴控制上，还或多或少的保留着齿轮传动方式，也正是因为在关键的刀具轴方向上，没有根本性的改革，致使目前花键轴制造加工工艺的精度不够好，生产的效率不高，花键轴铣床的运行稳定性不良。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种直驱零传动数控花键轴铣床刀具主轴装置，针对现有技术中的不足，本实用新型刀具主轴采用伺服电机直接驱动方式，同时将与工件加工精度与分度精度相关的齿轮传动部件均省略掉，通过零传动直驱结构设计，从根本上排除了花键轴加工过程中，累积误差与分度误差的产生与累积问题，因此提高了工件加工精度，简化了结构、工艺性能好。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种直驱零传动数控花键轴铣床刀具主轴装置，简称刀具主轴装置，包括刀杆锁紧螺母、刀杆拉杆、高精度编码器、轴承端盖A、轴承座、角接触轴承组A、电机连接座、连轴结、空心伺服电机转子、空心伺服电机定子、精密锁紧螺母A、角接触轴承组B、隔套A、观察盖板、精密锁紧螺母B、隔套B、双向推力轴承、外隔套A、内隔套A、圆柱滚子轴承、轴承端盖B、刀具主轴、刀杆、刀具压紧套、轴承端盖C、角接触轴承组C、外隔套B、内隔套B、轴承端盖D、刀杆托架、压紧螺母、挡圈、刀具主轴箱体、平键、精密锁紧螺母C，其特征在于：

所述刀具主轴装置包括刀具主轴箱体、刀具主轴、刀杆、空心伺服电机转子和空心伺服电机定子、连轴结、刀杆拉杆、高精度编码器和刀杆托架组件；所述刀具主轴设置为旋转轴，由所述空心伺服电机转子通过连轴结直接驱动，所述刀具主轴的实际圆周位置由同轴高精度编码器确定。

所述刀具主轴箱体上设置有刀具主轴，所述刀具主轴为空心轴，所述空心轴内设置有刀杆拉杆和刀杆，所述刀杆与刀杆拉杆之间为螺接。

所述空心伺服电机转子的一端靠紧在所述刀具主轴对应的台阶面上，所述空心伺服电机转子的另一端与所述连轴结固定，所述连轴结通过精密锁紧螺母锁紧，所述连轴结通过平键与所述刀具主轴连接，实现所述空心伺服电机转子与所述刀具主轴的连接。

所述空心伺服电机定子的一端靠紧在所述刀具主轴箱体预留的台阶面上，所述空心伺服电机定子的另一端通过所述电机连接座安装在所述刀具主轴箱体上。

所述刀具主轴的前端与所述刀具主轴箱体之间安装有圆柱滚子轴承、外隔套A、内隔套A、双向推力轴承；所述圆柱滚子轴承的内孔为圆锥面，所述刀具主轴与之对应的部分为相配合的圆锥面，所述圆柱滚子轴承与刀具主轴之间的配合公差由挡圈调整，所述精密锁紧螺母B通过隔套B实现以上轴承的轴向预紧，所述精密锁紧螺母B上方设置有观察盖板；所述刀具主轴的后端与所述刀具主轴箱体之间安装有角接触轴承组B，所述角接触轴承组B的内圈一端通过隔套A支承在所述刀具主轴预留的台阶面上，所述角接触轴承组B的内圈另一端通过精密锁紧螺母A预紧。

以上设置的圆柱滚子轴承、角接触轴承组B承受径向力与轴向力，受力结构好，使得所述刀具主轴具有高的回转精度。

所述电机连接座设置有用于所述刀具主轴尾端支承的角接触轴承组A、轴承端盖A、轴承座及对应的氟胶油封。

所述圆柱滚子轴承的外端设置有轴承端盖B，所述轴承端盖B与所述刀具主轴的前端设置有氟胶油封。

所述刀杆尾端设置有刀杆托架，在所述刀杆托架上设置有刀具压紧套、角接触轴承组C、外隔套B、内隔套B、轴承端盖C、轴承端盖D、压紧螺母；所述轴承端盖C、轴承端盖D分别设置有氟胶油封。