专利名称：主轴的心轴可变化预压装置的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种加工机主轴结构，尤指一种主轴的心轴可变化预压装置。
技术背景现今普遍使用于机械加工业者，就是各式的加工机，各式的加工机其虽有各种 变化，唯其较少变化的就是主轴的设计，藉由加工机主轴的心轴的转动，得以在心 轴上装设刀具或工作物，以利于各式加工工作的进行。习用的加工工作，最常用到的形式就是重切削加工与轻切削加工，如粗坯的加 工就是利用重切削加工，而最后制程的精密加工则利用到轻切削加工；重切削加工或可为大面积刀具的加工，或可为加工进给量大的加工，此时所需 要的是较大扭力与低转速，而心轴所承受的也是相当大的冲击力，如果此时轴承没 有给予足够紧的支撑力，将会使心轴产生偏摆的振动，将会影响心轴的精度，与机 构的使用寿命。轻切削加工或可为小面积刀具的加工，或可为加工进给量小的加工，此时所需 要的是较大功率与高转速，心轴此时承受较小的冲击力，但因为高速旋转需要较少 的束缚限制与较小的预压，才能转动顺畅，然而因为习用的轴承并不可机动调整， 无法兼顾高低转速间搭配。另外，低转速重切削轴承预压加大，心轴刚性增加，轴承发热量较少，但要转 换成高转速轻切削，需减少轴承预压，使轴承发热量减少。因此，针对上述习知结构所存在的问题点，如何开发一种更具理想实用性的创 新结构，实消费者所殷切企盼，亦系相关业者须努力研发突破的目标及方向。有鉴于此，创作人本于多年从事相关产品的制造开发与设计经验，针对上述的 目标，详加设计与审慎评估后，终得一确具实用性的本实用新型。发明内容本实用新型目的在于，提供一种主轴的心轴可变化预压装置，以克服上述传统 结构的缺陷，利用隔环冷缩热胀调整轴承内外圈，使轴承加大减小预压，变化轴承 刚性，以适应不同的加工工况。解决问题的技术特点 一种主轴的心轴可变化预压装置，其特征在于，包含有: 一加工机主轴，该主轴内部设有心轴容置空间，该容置空间中装设有一用以固 定刀具或工件，并可带动刀具或工件旋转的心轴；一可热涨冷縮的隔环，套设于加工机主轴内的心轴上；数在外圈施加有侧向迫紧力的轴承，套设于心轴上隔环的两侧，轴承外圈靠于 隔环端边；及，一加温装置，该加温装置装设有连通加工机主轴的用于液体循环以加热隔环的管路。其中，该隔环周面并设有若干导流槽。其中，该隔环周面两侧并设有用以密封加工机主轴的防漏垫圈。 通过上述结构，配合大面积刀具或加工进给量大时，须要较大扭力与低转速， 此时支撑心轴的轴承须要较大的预压，而配合小面积刀具或加工进给量小时，须要 较大功率与高转速，此时，支撑心轴的轴承须要较小的预压防止温升，其主要利用心轴的上下两侧装设轴承，轴承间并设有隔环， 一加温装置在须要较大扭力时得控 制加温隔环，使隔环热涨迫紧轴承，轴承外圈压迫内圈加大心轴刚性，而当须要较 小扭力时，控制降温隔环，隔环冷縮而轴承得以放松降低预压，达到心轴刚性可依 预压变化调整。本实用新型功效增进如下1 .本实用新型藉由加温隔环，使隔环热涨迫紧轴承，而轴承为特殊受压往内 产生预压的轴承，所以轴承被迫紧造成轴承产生较大刚性及较大扭力低转速传动心 轴，而使心轴得以具更强刚性传输较大扭力。二、本实用新型于高转速、小面积加工刀具及小进给量加工时，其隔环将的冷 却而冷縮，轴承得以较小预压及防止温升，使心轴髙速旋转时，轴承不会是阻碍心 轴转动的因素。从而，充分适应了不同加工工况要求。有关本实用新型所采用的技术、手段及其功效，兹举一较佳实施例并配合图式 详细说明于后，相信本实用新型上述的目的、构造及特征，当可由之得一深入而具 体的了解。
图1:是本实用新型的加工机主轴剖面示意图。 图2:是本实用新型的热涨状态示意图。 图2A:是图2中A部详图。 图3:是本实用新型的冷縮状态示意图。 图3A:是图中A部详图。
具体实施方式
参阅图1所示，本实用新型提供一种主轴的心轴可变化预压装置，其包括一加工机主轴1 0 ，该加工机主轴1 0上设有心轴容置空间1 1 ;一心轴2 0 ，该心轴2 0组设于加工机主轴1 0心轴容置空间1 1内，而心轴2 0与加工机主轴1 0之间，则设有分别于心轴2 0两侧的轴承3 0 a 、 3 0 b ， 该轴承3 0 a、 3 0 b为外圈3 l受侧向迫紧时，会令轴承3 0 a、 3 0 b为内圈3 2产生向内的预压压力的特殊轴承； 一隔环4 0，该隔环4 0设于心轴2 0与加 工机主轴1 0间，隔环4 0的两端边4 1、 4 2则分别顶于轴承3 0 a 、 3 0 b的 外圈3 1，隔环4 0贴靠加工机主轴1 0的表面设有数导流槽4 3， 一加温装置 50，该加温装置5 0引接管路5 l连接加工机主轴l 0上所设的通孔1 2，加工机 主轴1 0通孔1 2连通至隔环4 0导流槽4 3 ，而隔环4 0表面两侧并设有防漏垫 圈4 4、 4 5,以防止加温液体往侧向泄漏。参阅图2、图2 A所示，加温装置5 0控制所需温度液体由管路5 1 、加工机 主轴1 0的通孔1 2 ，而流经隔环4 0导流槽4 3 ，再回流加温装置5 0 ，藉由设 定温度液体得以加温该隔环4 0;当加工机需求较大扭力与低转速，即其使用大面积的刀具或加工进给量大时， 即可由换刀控制或进给量控制该加温装置5 0产生高温流体，高温液体进入导流槽4 3加温隔环4 0时，隔环4 0因受热膨胀，隔环4 0的端边4 1、 4 2因膨胀而 迫紧两侧的轴承3 0 a 、 3 0 b外圈3 1，而当其轴承3 0 a 、 3 0 b外圈3 1受 迫紧力时，于内圈乃反应出向心轴2 O的预压压力，使得轴承3 0 a、 3 0 b产生 预压的刚性支撑心轴2 0 ，而让心轴2 O得以有较高刚性、较大扭力低速度的加工 工作物。参阅阁3、图3A所示，当加工机需求较小扭力与高转速时，即其使用小面积 的刀具或加工进给量小时，即可由换刀控制或进给量控制该加温装置5 O产生低温 液体，低温液体进入导流槽4 3降温隔环4 0时，隔环4 O因受冷收縮，隔环4 0 的端边4 1、 4 2因收縮而较为退离两侧的轴承3 0 a 、 3 0 b外圈3 1，而当其 轴承3 0 a、 3 0 b外圈3 l受较小预压时，于内圈乃反应较小预压压力施加心轴 2 0 ，使得轴承3 0 a 、 3 0 b产生较小预压支撑心轴2 0 ，而让心轴2 0得以有 较高转速及防止温升的加工工作物。前文针对本实用新型的较佳实施例为本实用新型的技术特征进行具体的说明； 惟，熟悉此项技术的人士当可在不脱离本实用新型的精神与原则下对本实用新型进 行变更与修改，而该等变更与修改，皆应涵盖于本申请专利范围所界定的范畴中。
权利要求1. 一种主轴的心轴可变化预压装置，其特征在于，包含有一加工机主轴，该主轴内部设有心轴容置空间，该容置空间中装设有一用以固定刀具或工件，并可带动刀具或工件旋转的心轴；一可热涨冷缩的隔环，套设于加工机主轴内的心轴上；数在外圈施加有侧向迫紧力的轴承，套设于心轴上隔环的两侧，轴承外圈靠于隔环端边；及，一加温装置，该加温装置装设有连通加工机主轴的用于液体循环以加热隔环的管路。
2. 如权利要求l所述的主轴的心轴可变化预压装置，其特征在于，该隔环周 面并设有若干导流槽。
3. 如权利要求1所述的主轴的心轴可变化预压装置，其特征在于，该隔环周 面两侧并设有用以密封加工机主轴的防漏垫圈。
专利摘要一种主轴的心轴可变化预压装置，其心轴的上下两侧装设轴承，轴承间并设有隔环，一加温装置在须要较大扭力与心轴刚性时可控制加温隔环，使隔环热涨迫紧轴承，使轴承加大预压增加心轴刚性，而当须要高转速时，控制降温隔环，隔环冷缩而轴承得以降低预压轴承较不会发热而温度上升，达到心轴刚性可依预压变化调整。有效地适应了加工机主轴配合大面积刀具或加工进给量大时，心轴刚性要佳，须要较大扭力与低转速，此时支撑心轴的轴承须要较大的预压；配合小面积刀具或精细加工时，须要较高功率与高转速，此时，支撑心轴的轴承须要较小的预压防止温升的条件要求。
文档编号B23B19/02GK201079843SQ20072014124
公开日2008年7月2日 申请日期2007年3月30日 优先权日2007年3月30日
发明者赵士贤 申请人:捷力精密机械股份有限公司