一种铣镗床主轴末端同轴度自适机构及安装方法与流程

1.本发明属于铣镗床主轴技术领域，更具体地，涉及一种铣镗床主轴末端同轴度自适机构及安装方法。


背景技术：

2.随着机床工业的发展，数控卧式铣镗床的主轴转速需求越来越高，可以说主轴旋转精度和稳定性决定了整台机床设备的技术水平。为保证主轴高转速的刚性和稳定性，主轴的支撑轴承也由两点支撑增加为三点支撑，支撑点越多，主轴轴承安装孔的同轴度就越难保证。目前，主轴箱的加工多采用工作台回转180
°
加工，因此主轴前、中、后轴承安装孔的同轴度普遍不高，前、中轴承孔可一次加工完成，因此同轴度较好，通常可满足0.02mm以内，而后轴承孔需要将加工机床的工作台回转180
°
调头镗孔，这样后轴承孔与前、中轴承孔同轴度就很不理想，通常难以达到0.05mm以内。大多情况下，主轴组自身精度合格，但因主轴轴承安装孔同轴度不合格而导致装配后整体精度差，高转速运转发热量大导致主轴热变形、轴承温升过高损坏等情况，这也是主轴转速提升的一大难题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种铣镗床主轴末端同轴度自适机构，解决目前因主轴轴承安装孔同轴度不合格而导致装配后整体精度差，高转速运转发热量大导致主轴热变形、轴承温升过高损坏等问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供一种铣镗床主轴末端同轴度自适机构，包括：
5.支撑轴承，套设在轴体的末端；
6.法兰盘，所述支撑轴承的外周与所述法兰盘的内周连接，用于使轴体间隙穿过轴承安装体；
7.定位机构，用于将所述法兰盘与所述轴承安装体固定连接。
8.可选地，所述定位机构包括定位圆锥销和定位螺栓，所述轴承安装体的内周和所述法兰盘的外周之间存在间隙，所述定位螺栓和所述定位圆锥销依次轴向穿过所述法兰盘的外周与所述轴承安装体连接。
9.可选地，所述法兰盘包括：
10.竖直部，外周与所述轴承安装体的内周连接，内周与所述迷宫套相互嵌合；
11.水平部，一端与所述竖直部的中部连接，且内周与所述支撑轴承的外周连接，外周与所述轴承安装体的内周连接。
12.可选地，还包括依次套设在所述轴体上的隔套、迷宫套和锁紧螺母，所述隔套位于所述支撑轴承和所述迷宫套之间，所述法兰盘远离所述支撑轴承的一端设置有第一槽体，所述迷宫套的外周中部设置有环槽，所述环槽远离所述水平部一端间隙设置有插接部，所述插接部的一端插接在所述第一槽体内，所述迷宫套与所述法兰盘形成防尘迷宫结构。
13.可选地，所述迷宫套的内周嵌设有密封圈。
14.可选地，还包括限位套，所述限位套套设在轴体上，所述支撑轴承、所述隔套和所述迷宫套位于所述限位套和所述锁紧螺母之间。
15.可选地，所述锁紧螺母设置有防松螺钉。
16.一种铣镗床主轴末端安装方法，包括：
17.将支撑轴承套设在轴体上；
18.将法兰盘与轴承安装体预安装；
19.将穿设有所述轴体的所述支撑轴承与所述法兰盘装配，使所述支撑轴承的外周与所述法兰盘的内周连接；
20.调节所述法兰盘与所述轴承安装体的相对位置，使所述轴体间隙穿过所述轴承安装体后固定所述法兰盘与所述轴承安装体。
21.可选地，还包括使用定位螺栓预固定所述法兰盘和所述轴承安装体；
22.还包括在所述法兰盘配作与所述轴承安装体相配合的销孔，使用定位圆锥销穿过所述销孔使所述法兰盘与所述轴承安装体固定。
23.可选地，所述将支撑轴承套设在轴体上还包括依次套设隔套、迷宫套和锁紧螺母，所述迷宫套与所述法兰盘形成防尘迷宫结构。
24.本发明提供一种铣镗床主轴末端同轴度自适机构，其有益效果在于：
25.该铣镗床主轴末端同轴度自适机构通过法兰盘适应性调整使轴体间隙穿过轴承安装体，使轴体有与轴承安装体之间存在调整间隙，在轴体校正后定位固定法兰盘，提高装配精度，避免因主轴轴承安装孔同轴度不合格而导致装配后整体精度差，高转速运转发热量大导致主轴热变形、轴承温升过高损坏等问题。
26.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
27.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
28.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种铣镗床主轴末端同轴度自适机构的结构示意图。
29.附图标记说明：
30.1、轴承安装体；2、法兰盘；3、定位螺栓；4、隔套；5、迷宫套；6、锁紧螺母；7、防松螺钉；8、轴体；9、定位圆锥销；10、限位套；11、密封圈；12、支撑轴承。
具体实施方式
31.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
32.如图1所示，一种铣镗床主轴末端同轴度自适机构，包括：
33.支撑轴承12，套设在轴体8的末端；
34.法兰盘2，支撑轴承12的外周与法兰盘2的内周连接，用于使轴体8间隙穿过轴承安装体1；
35.定位机构，用于将法兰盘2与轴承安装体1固定连接。
36.具体的，轴体8通过支撑轴承12与法兰盘2内周连接，保证旋转自由度，通过法兰盘2使轴体8间隙穿过轴承安装体1，不与轴承安装体1内周接触，避免轴承安装体1干扰轴体8的轴向方向，同时法兰盘2在轴体8校正后再与轴承安装体1连接，保证轴体8的径向位置的精度。
37.在本实施例中，定位机构包括定位圆锥销9和定位螺栓3，轴承安装体1的内周和法兰盘2的外周之间存在间隙，定位螺栓3和定位圆锥销9依次轴向穿过法兰盘2的外周与轴承安装体1连接。
38.具体的，利用设置间隙方便法兰盘2自适应调整，保证主轴精度，使用时先通过定位螺栓3将法兰盘2与轴承安装体1连接，调整后配作定位圆锥销9的销孔，配作后将定位圆锥销9装入销孔，防止主轴长时间运转后轴承部分径向移动。
39.在本实施例中，法兰盘2包括：
40.竖直部，外周与轴承安装体1的内周连接，内周与迷宫套5相互嵌合；
41.水平部，一端与竖直部的中部连接，且内周与支撑轴承12的外周连接，外周与轴承安装体1的内周连接。
42.在本实施例中，还包括依次套设在轴体8上的隔套4、迷宫套5和锁紧螺母6，隔套4位于支撑轴承12和迷宫套5之间，法兰盘2远离支撑轴承12的一端设置有第一槽体，迷宫套5的外周中部设置有环槽，环槽远离水平部一端间隙设置有插接部，插接部的一端插接在第一槽体内，迷宫套5与法兰盘2形成防尘迷宫结构。
43.具体的，迷宫套5与法兰盘2形成防尘迷宫结构避免灰尘进入，插接部和第一槽体构成曲折的回路，避免灰尘进入，同时插接部和第一槽体相互插接，提供轴向自由度，适应其轴向前、后端可自由移动，不设轴向定位的需求。
44.在本实施例中，迷宫套5的内周嵌设有密封圈11。
45.具体的，避免润滑油外漏。
46.在本实施例中，还包括限位套10，限位套10套设在轴体8上，支撑轴承12、隔套4和迷宫套5位于限位套10和锁紧螺母6之间。
47.具体的，通过限位套10方便支撑轴承12轴向定位。
48.在本实施例中，锁紧螺母6设置有防松螺钉7。
49.一种铣镗床，包括：
50.上述的铣镗床主轴末端同轴度自适机构；
51.轴体8，轴体8一端设置有第二沟槽，支撑轴承12、隔套4、迷宫套5和锁紧螺母6套设在第二沟槽上。
52.在本实施例中，主轴上套设有限位套10，限位套10的一端与支撑轴承12的远离隔套4侧的端面接触。
53.在本实施例中，法兰盘2嵌设在轴承安装体1内壁的一端，且法兰盘2的内周内凸于轴承安装体1的内壁。
54.一种铣镗床主轴末端安装方法，包括：
55.将支撑轴承12套设在轴体8上；
56.将法兰盘2与轴承安装体1预安装；
57.将穿设有轴体8的支撑轴承12与法兰盘2装配，使支撑轴承12的外周与法兰盘2的内周连接；
58.调节法兰盘2与轴承安装体1的相对位置，使轴体8间隙穿过轴承安装体1后固定法兰盘2与轴承安装体1。
59.在本实施例中，还包括使用定位螺栓3预固定法兰盘2和轴承安装体1；
60.在法兰盘2配作与轴承安装体1相配合的销孔，使用定位圆锥销9穿过销孔使法兰盘2与轴承安装体1固定。
61.在本实施例中，将支撑轴承12套设在轴体8上还包括依次套设隔套4、迷宫套5和锁紧螺母6，迷宫套5与法兰盘2形成防尘迷宫结构。
62.本实施例一种铣镗床主轴末端同轴度自适机构使用时，以铣镗床组装使用为例，
63.在主轴装入主轴轴承安装体1之前，先将高速主轴8及其前、中轴承及相关零件安装并预紧完成，高速主轴8末端支撑轴承12前部靠轴承隔套10进行轴向定位，径向与高速主轴8外周配合，高速主轴8末端后支撑轴承12后部一次连接防尘功能隔套4、迷宫套5、锁紧螺母6，锁紧螺母6旋紧在高速主轴8尾端的螺纹上，锁紧螺母8预紧后通过螺钉7防松。
64.主轴后支撑轴承12外环与法兰盘2内径配合，其轴向前、后端可自由移动，不设轴向定位。法兰盘2与迷宫套5互相嵌入装配，形成防尘迷宫。为防止轴承润滑油从主轴末端流出，在迷宫套5与高速主轴8之间装有o型密封圈11。
65.主轴部分装配完成后整体装入主轴安装体1，为实现主轴前中后三处轴承同轴度，法兰盘2与主轴安装体后端孔在半径方向上设计有0.25mm间隙，用于法兰盘2的径向自动调整，这种结构后轴承可实现随前、中轴承自适应配合，当主轴完全装入主轴安装体后，先通过内六角螺钉3将法兰盘2固定在主轴安装体1上，随后配作定位圆锥销9的销孔，配作后将定位圆锥销9装入销孔，防止主轴长时间运转后轴承部分径向移动。
66.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。