车铣复合电主轴的制作方法

1.本实用新型涉及数控机床技术领域，具体地，涉及一种车铣复合电主轴，尤其是一种带有双边锁紧组件的车铣复合电主轴。


背景技术：

2.现有的车铣复合主轴，端齿盘及与其啮合的部件整体布置在轴芯前端的轴肩后侧，端齿盘和轴承的安装和拆卸都无法在轴芯前端进行，每次拆卸与安装，都需要拆卸电机转子，安装程序比较复杂，效率低下，且轴承靠近电机，发热量不易散去。
3.轴承在芯轴轴肩后端的配置存在下列问题：刚性不够大，稳定性欠佳，由于轴承在芯轴轴肩后端，导致整个主轴前端的直径过大。
4.公开号为cn210451006u的专利文献公开了一种车铣复合式主轴结构，包括套筒和内部沿轴向设有拉刀机构的轴芯，轴芯沿轴向转动安装在套筒内。套筒的前端同轴设置环形液压缸，与环形液压缸配合设置的环形活塞的右端面设有齿盘。轴芯外部固定套装轴芯齿轮，套筒的前端面固定连接固定齿轮，轴芯齿轮的内壁与固定齿轮的外壁间隙配合，轴芯齿轮和固定齿轮的左端面分别设有齿盘，且齿盘可同时与环形活塞右端面齿盘啮合。还包括内设复位弹簧的容纳腔，容纳腔由设于环形活塞右端面上的第一柱形盲孔和设于固定齿轮左端面上的第二柱形盲孔围成。该实用新型提供的车铣复合式主轴，整体简单，能灵活实现车铣转换，有效进行车削和铣削工作。但是该主轴的前轴承设置在轴芯前端的轴肩后侧，每次拆卸与安装，都需要拆卸电机转子，安装程序比较复杂。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种车铣复合电主轴。
6.根据本实用新型提供的车铣复合电主轴，包括壳体、电机定子、电机转子、轴芯、锁紧组件以及前轴承；
7.所述壳体内部依次设置有电机定子与电机转子；
8.所述轴芯设置在电机转子内部，轴芯前端设置前端轴肩，轴芯在前端轴肩前侧依次套设锁紧组件与前轴承，所述前轴承外侧设置有前轴承座；
9.所述锁紧组件包括定位齿盘、调整环、端齿盘以及锁紧机构，所述调整环与端齿盘均套设于轴芯外侧，所述端齿盘设置于前端轴肩前侧，所述调整环设置在端齿盘与前端轴肩之间，所述端齿盘能够在轴芯的带动下旋转；
10.所述定位齿盘固定于前轴承座上且套设于端齿盘的外侧，所述定位齿盘与端齿盘均在其同一侧面设置齿面，所述锁紧机构能够沿轴芯的轴向滑动并同时与定位齿盘与端齿盘的齿面啮合或分离。
11.优选地，所述定位齿盘与端齿盘均在其后侧面设置齿面，所述端齿盘与调整环的啮合位置位于端齿盘与锁紧机构的啮合位置的内侧；
12.所述锁紧机构包括第一活塞、第二活塞以及油缸，所述第一活塞设置在定位齿盘
与端齿盘的前侧且能够沿轴芯的轴向滑动并同时对定位齿盘与端齿盘的前侧面施加轴向力；
13.所述第二活塞设置在定位齿盘与端齿盘的后侧且能够沿轴芯的轴向滑动并同时与定位齿盘与端齿盘的齿面啮合或分离；
14.所述油缸设置在第一活塞外侧并连接第一活塞与第二活塞。
15.优选地，所述壳体前侧设置有前油缸座，所述定位齿盘固定于前油缸座与前轴承座之间；
16.所述前油缸座的前侧面与前轴承座的后侧面均沿轴向设置开槽，所述第一活塞可滑动设置在前轴承座后侧面的轴向开槽中，所述第二活塞可滑动设置在前油缸座前侧面的轴向开槽中。
17.优选地，所述第一活塞的内侧面与前轴承座后侧面的轴向开槽之间设置有第一密封圈；所述第一活塞的外侧面与前轴承座后侧面的轴向开槽之间设置有第二密封圈；
18.所述第二活塞的内侧面与前油缸座前侧面的轴向开槽之间设置有第三密封圈。
19.优选地，所述定位齿盘与调整环之间为间隙配合。
20.优选地，所述前轴承与端齿盘之间设置有第一隔圈。
21.优选地，所述轴芯前端套设前螺母，所述前螺母位于前轴承前侧，所述前螺母的外侧套设前端盖。
22.优选地，所述前轴承包括第一轴承与第二轴承，所述第一轴承与第二轴承均采用角接触球轴承，所述第一轴承与第二轴承背对背设置。
23.优选地，所述壳体后侧设置有后轴承座，所述后轴承座与轴芯之间设置有后轴承，所述后轴承采用圆柱滚子轴承；
24.所述轴芯的后端设置有后端轴肩，所述后轴承设置于后端轴肩后侧，后轴承与后端轴肩之间设置有第二隔圈。
25.优选地，所述后轴承座的后侧设置后油缸座、后端活塞以及缸盖；
26.所述后端活塞连接轴芯的后端面，后油缸座套设于后端活塞的外侧，所述缸盖连接后油缸座与后端活塞的后侧面。
27.与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
28.1、本实用新型结构简单，操作方便，端齿盘与油缸的位置后移，使轴承与锁紧组件均位于端齿盘前端，解决了维修时要将电机转子拆出才能拆卸轴承的问题，在装配时电机转子仅需一次装配即可，无需因轴承装配而重复拆卸，且车削过程中，端齿盘承受了轴向和径向的切削力，前轴承基本上不承受车削力，不会影响轴承的使用寿命。
29.2、本实用新型采用了第一活塞与第二活塞双向施加推力的技术手段，双边的轴向力大小相等且相互抵消，端齿盘与定位齿盘之间锁紧更加可靠的同时，避免了轴向力带来的影响。
30.3、本实用新型采用了将前轴承设置于前端轴肩前侧，后轴承设置于后端轴肩后侧技术手段，此种结构由于轴承跨距大，在铣削时刚性更大，稳定性更好，且轴承远离电机，发热量容易散去。
附图说明
31.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
32.图1为本实用新型的结构示意图；
33.图2为本实用新型前端的结构示意图；
34.图中示出：
35.轴芯1
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后轴承座14
36.前端盖2
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后油缸座15
37.第一轴承3
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后端活塞16
38.前轴承座4
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缸盖17
39.第二轴承5
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第一隔圈18
40.第一活塞6
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前螺母19
41.定位齿盘7
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第一密封圈20
42.第二活塞8
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第二密封圈21
43.前油缸座9
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调整环22
44.电机定子10
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第三密封圈23
45.壳体11
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第二隔圈24
46.电机转子12
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端齿盘25
47.后轴承13
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油缸26
具体实施方式
48.下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
49.针对现有技术中车铣复合主轴存在的问题，本实用新型提供了一种将端齿盘与油缸的位置后移，轴承放置在端齿盘前段的车铣复合主轴，解决了车铣复合主轴每次维修都要将电机转子拆出才能拆卸轴承的问题，在装配时电机转子仅需一次装配即可，无需因轴承装配而重复拆卸，且车削过程中，端齿盘承受了轴向和径向的切削力，前轴承基本上不承受车削力，不会影响轴承的使用寿命。
50.根据本实用新型提供的车铣复合电主轴，如图1所示，包括壳体11、电机定子10、电机转子12、轴芯1、锁紧组件以及前轴承；所述壳体11内部依次设置有电机定子10与电机转子12；所述轴芯1设置在电机转子12内部并能够在电机转子12的带动下旋转，轴芯1前端设置前端轴肩，轴芯1在前端轴肩前侧依次套设锁紧组件与前轴承，解决了车铣复合主轴每次维修都要将电机转子拆出才能拆卸轴承的问题，所述前轴承外侧设置有前轴承座4；
51.如图2所示，所述锁紧组件包括定位齿盘7、调整环22、端齿盘25以及锁紧机构，所述调整环22与端齿盘25均套设于轴芯1外侧，所述端齿盘25设置于前端轴肩前侧，所述调整环22设置在端齿盘25与前端轴肩之间，所述端齿盘25能够在轴芯1的带动下旋转；所述定位齿盘7固定于前轴承座4上且套设于端齿盘25的外侧，所述定位齿盘7与端齿盘25均在其同
一侧面设置齿面，所述锁紧机构能够沿轴芯1的轴向滑动并同时与定位齿盘7与端齿盘25的齿面啮合或分离。优选地，所述定位齿盘7与调整环22之间为间隙配合。
52.在本实用新型的一个实施例中，所述调整环22的厚度可调，所述厚度与定位齿盘7、端齿盘25的齿面的轴向位置差匹配，使定位齿盘7与端齿盘25的齿面位于同一平面，确保锁紧组件的稳定性。
53.在本实用新型的一个优选实施例中，所述定位齿盘7与端齿盘25均在其后侧面设置齿面，所述端齿盘25后侧面的外端设置凸起结构，所述凸起结构上设置齿面，作为与锁紧机构的啮合面，所述端齿盘25后侧面的内端设置尺寸与调整环22匹配的齿面，作为与调整环22的啮合面。
54.如图2所示，所述锁紧机构包括第一活塞6、第二活塞8以及油缸26，所述第一活塞6设置在定位齿盘7与端齿盘25的前侧且能够沿轴芯1的轴向滑动并同时对定位齿盘7与端齿盘25的前侧面施加轴向力；所述第二活塞8设置在定位齿盘7与端齿盘25的后侧且能够沿轴芯1的轴向滑动并同时与定位齿盘7与端齿盘25的齿面啮合或分离；第一活塞6与第二活塞8双向施加推力，双边的轴向力相互抵消，端齿盘25与定位齿盘7之间锁紧更加可靠的同时，避免了轴向力带来的影响。所述油缸26设置在第一活塞6外侧并连接第一活塞6与第二活塞8。
55.所述壳体11前侧设置有前油缸座9，所述定位齿盘7固定于前油缸座9与前轴承座4之间；所述前油缸座9的前侧面与前轴承座4的后侧面均沿轴向设置开槽，所述第一活塞6可滑动设置在前轴承座4后侧面的轴向开槽中，所述第二活塞8可滑动设置在前油缸座9前侧面的轴向开槽中，所述前轴承座4后侧面的轴向开槽与前油缸座9前侧面的轴向开槽的位置相对，使第一活塞6与第二活塞8的轴向运动轨迹基本位于同一直线。优选地，所述第一活塞6的内侧面与外侧面与前轴承座4后侧面的轴向开槽之间分别设置有第一密封圈20与第二密封圈21；所述第二活塞8的内侧面与前油缸座9前侧面的轴向开槽之间设置有第三密封圈23。
56.优选地，所述前轴承包括第一轴承3与第二轴承5，所述第一轴承3与第二轴承5采用背对背设置的精密角接触球轴承，刚性预紧，转速满足使用需求，装配简单。所述壳体11后侧设置有后轴承座14，所述后轴承座14与轴芯1之间设置有后轴承13，所述后轴承13采用圆柱滚子轴承；所述轴芯1的后端设置有后端轴肩，所述后轴承13设置于后端轴肩后侧，后轴承13与后端轴肩之间设置有第二隔圈24，所述前轴承与端齿盘25之间设置有第一隔圈18。将前轴承设置于前端轴肩前侧，后轴承13设置于后端轴肩后侧，此种结构由于轴承跨距大，在铣削时刚性更大，稳定性更好，且轴承远离电机，发热量容易散去。
57.所述轴芯1在前轴承前侧套设前螺母19，所述前螺母19的外侧套设前端盖2。所述后轴承座14的后侧设置后油缸座15、后端活塞16以及缸盖17；所述后端活塞16连接轴芯1的后端面，后油缸座15套设于后端活塞16的外侧，所述缸盖17连接后油缸座15与后端活塞16的后侧面。
58.本实用新型中锁紧组件的工作原理为，当轴芯1需要停转时，通过前轴承座4内的油缸26驱动第一活塞6轴向滑动并同时对定位齿盘7与端齿盘25的前侧面施加轴向力，同时油缸26驱动前油缸座9内的第二活塞8轴向滑动直到其同时与定位齿盘7与端齿盘25的齿面啮合，从而将轴芯1锁紧，需要轴芯1转动时，第一活塞6复位，第二活塞8滑动直到其同时与
定位齿盘7与端齿盘25的齿面分离。
59.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
60.以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。