一种带平面轴承的主轴结构

文档序号:428586 发布日期:2021-12-24 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 一种带平面轴承的主轴结构 (Main shaft structure with plane bearing ) 是由 朱振强 王新 于 2021-09-28 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种带平面轴承的主轴结构,涉及数控机床技术领域,包括底座、主轴和第一平面轴承,所述底座的顶部外侧设置有工作台,所述主轴设置于工作台的内侧中端,所述第一平面轴承安置于底座和工作台之间,所述主轴的底部外侧连接有隔套,且隔套的顶部外侧安置有双列圆柱滚子轴承,所述双列圆柱滚子轴承的顶部外侧设置有压环,且压环的顶部外侧设置有锁紧螺母,所述锁紧螺母的外侧表面连接有第二平面轴承。本发明通过采用第一平面轴承和第二平面轴承对主轴和工作台的旋转进行支撑和引导,能有效提升两者的转动稳定性和转动精度,与此同时,通过采用平面轴承代替静压轴承,能避免工作台因为压力的不稳定导致工作台的精度浮动的情况发生。(The invention discloses a main shaft structure with a plane bearing, which relates to the technical field of numerical control machines and comprises a base, a main shaft and a first plane bearing, wherein a workbench is arranged on the outer side of the top of the base, the main shaft is arranged at the middle end of the inner side of the workbench, the first plane bearing is arranged between the base and the workbench, a spacer bush is connected to the outer side of the bottom of the main shaft, a double-row cylindrical roller bearing is arranged on the outer side of the top of the spacer bush, a pressing ring is arranged on the outer side of the top of the double-row cylindrical roller bearing, a locking nut is arranged on the outer side of the top of the pressing ring, and a second plane bearing is connected to the outer side surface of the locking nut. The invention can effectively improve the rotation stability and the rotation precision of the main shaft and the workbench by adopting the first plane bearing and the second plane bearing to support and guide the rotation of the main shaft and the workbench, and meanwhile, the invention can avoid the condition that the precision of the workbench floats due to the instability of pressure by adopting the plane bearing to replace a hydrostatic bearing.)

一种带平面轴承的主轴结构

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域,具体为一种带平面轴承的主轴结构。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称,是一种装有程序控制系统的自动化机床,该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,用代码化的数字表示,通过信息载体输入数控装置,经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺寸,自动地将零件加工出来,数控机床通常是由电机带动主轴旋转,并使主轴带动工作台上的工件或刀具转动进行零件加工的。

市场上的主轴结构通常会使用静压轴承来进行主轴的自润滑,静压轴承在工作过程中会因为压力的不稳定导致工作台的精度浮动,使加工精度发生误差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带平面轴承的主轴结构,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种带平面轴承的主轴结构,包括底座、主轴和第一平面轴承,所述底座的顶部外侧设置有工作台,所述主轴设置于工作台的内侧中端,所述第一平面轴承安置于底座和工作台之间,所述主轴的底部外侧连接有隔套,且隔套的顶部外侧安置有双列圆柱滚子轴承,所述双列圆柱滚子轴承的顶部外侧设置有压环,且压环的顶部外侧设置有锁紧螺母,所述锁紧螺母的外侧表面连接有第二平面轴承,所述主轴的顶部外侧设置有法兰盘,且法兰盘的顶部外侧连接有第一螺栓,所述法兰盘的底部设置有编码器,且法兰盘的外侧表面连接有调整垫,所述主轴的顶部外侧连接有联轴器,且联轴器的顶部外侧设置有端盖,所述联轴器与编码器连接处安置有油封,所述主轴的顶部外侧安置有压板,且压板的左部外侧设置有第二螺栓,所述工作台的顶部中端设置有盖板组件,且盖板组件的外侧四周连接有第三螺栓。

优选的,所述第一平面轴承包括下轴承座、轴承钢珠、上轴承座、入油口、储油腔、润滑管和瓣膜,所述下轴承座的顶部外侧设置有轴承钢珠,且轴承钢珠的顶部外侧连接有上轴承座,所述上轴承座的外端开设有入油口,所述入油口末端开设有储油腔,所述储油腔的底部外侧开设有润滑管,且润滑管的内侧中端设置有瓣膜。

优选的,所述入油口通过储油腔与润滑管相互连通,且润滑管的竖直中心线与轴承钢珠的竖直中心线相互重合。

优选的,所述润滑管与储油腔之间呈45°夹角,且润滑管与瓣膜固定连接。

优选的,所述双列圆柱滚子轴承与主轴呈卡合连接,且双列圆柱滚子轴承的竖直中心线与主轴的竖直中心线相互重合。

优选的,所述锁紧螺母与主轴螺纹连接,且锁紧螺母与第二平面轴承呈卡合连接,而且第二平面轴承的外表面与工作台的内表面相贴合。

优选的,所述盖板组件包括板体、滑槽、滑动座、螺纹杆,贴合板,所述板体的顶部外侧开设有滑槽,且滑槽的内侧表面设置有滑动座,所述滑动座的内侧设置有螺纹杆,所述螺纹杆靠近板体竖直中心线一侧设置有贴合板。

优选的,所述滑槽呈圆弧型,且滑动座与滑槽的弧度一致。

优选的,所述贴合板呈圆弧型,且贴合板沿联轴器的竖直中心线对称分布。

优选的,所述板体与联轴器固定连接,且板体通过第三螺栓与工作台相连接。

本发明提供了一种带平面轴承的主轴结构,具备以下有益效果:采用平面轴承代替静压轴承,能避免工作台因为压力的不稳定导致工作台的精度浮动的情况发生,上轴承座在旋转的过程中,储油腔内的润滑油会因离心力的作用突破润滑管内侧的瓣膜并流淌至轴承钢珠,这使得第一平面轴承能如同静压轴承一样在旋转过程中进行自润滑,这使得机床的加工精度可进一步上升。

1、本发明通过采用第一平面轴承和第二平面轴承对主轴和工作台的旋转进行支撑和引导,能有效提升两者的转动稳定性和转动精度,与此同时,通过采用平面轴承代替静压轴承,能避免工作台因为压力的不稳定导致工作台的精度浮动的情况发生。

2、本发明通过向入油口内侧注入润滑油,能使润滑油进入储油腔的内侧进行储存,上轴承座在旋转的过程中,储油腔内的润滑油会因离心力的作用突破润滑管内侧的瓣膜并流淌至轴承钢珠,这使得第一平面轴承能如同静压轴承一样在旋转过程中进行自润滑,这使得设备的加工精度可进一步上升。

3、本发明双列圆柱滚子轴承的内圆面能通过隔套和压环卡合在主轴的表面,在主轴与工作台装配完成后,双列圆柱滚子轴承的外圆面能与工作台的内表面进行卡合,这使得双列圆柱滚子轴承在主轴旋转的过程中,能降低主轴与工作台之间的摩擦力,同时双列圆柱滚子轴承可对主轴进行限位,这能降低主轴的径向圆跳动,从而能使主轴的转动更加稳定。

4、本发明刀具插入联轴器的顶端后,可使联轴器与刀具进行固定,通过拧动螺纹杆,能使螺纹杆带动贴合板进行移动,这使得贴合板能与刀具的外表面相贴合,通过贴合板的防护,能降低刀具在切削过程中,因外力影响发生倾斜或抖动的概率,主轴带动联轴器旋转时,可带动刀具进行转动,从而能使联轴器带动刀具进行切削作业,刀具转动时,外侧的贴合板能通过滑动座在滑槽内滑动进行同步旋转,这能避免贴合板对刀具的旋转造成干涉。

附图说明

图1为本发明一种带平面轴承的主轴结构的整体结构示意图;

图2为本发明一种带平面轴承的主轴结构的图1中A处放大结构示意图;

图3为本发明一种带平面轴承的主轴结构的第一平面轴承剖视结构示意图;

图4为本发明一种带平面轴承的主轴结构的第一平面轴承内部结构示意图;

图5为本发明一种带平面轴承的主轴结构的盖板组件俯视结构示意图。

图中:1、底座;2、工作台;3、主轴;4、第一平面轴承;401、下轴承座;402、轴承钢珠;403、上轴承座;404、入油口;405、储油腔;406、润滑管;407、瓣膜;5、隔套;6、双列圆柱滚子轴承;7、压环;8、锁紧螺母;9、第二平面轴承;10、法兰盘;11、第一螺栓;12、编码器;13、调整垫;14、联轴器;15、端盖;16、油封;17、压板;18、第二螺栓;19、盖板组件;1901、板体;1902、滑槽;1903、滑动座;1904、螺纹杆;1905、贴合板;20、第三螺栓。

具体实施方式

请参阅图1-5,本发明提供一种技术方案:一种带平面轴承的主轴结构,包括底座1、主轴3和第一平面轴承4,底座1的顶部外侧设置有工作台2,主轴3设置于工作台2的内侧中端,第一平面轴承4安置于底座1和工作台2之间,主轴3的底部外侧连接有隔套5,且隔套5的顶部外侧安置有双列圆柱滚子轴承6,双列圆柱滚子轴承6的顶部外侧设置有压环7,且压环7的顶部外侧设置有锁紧螺母8,锁紧螺母8的外侧表面连接有第二平面轴承9,主轴3的顶部外侧设置有法兰盘10,且法兰盘10的顶部外侧连接有第一螺栓11,法兰盘10的底部设置有编码器12,且法兰盘10的外侧表面连接有调整垫13,主轴3的顶部外侧连接有联轴器14,且联轴器14的顶部外侧设置有端盖15,联轴器14与编码器12连接处安置有油封16,主轴3的顶部外侧安置有压板17,且压板17的左部外侧设置有第二螺栓18,工作台2的顶部中端设置有盖板组件19,且盖板组件19的外侧四周连接有第三螺栓20;

具体操作如下,主轴3的尾端能与电机进行衔接,通过电机进行工作,可使主轴3进行旋转,主轴3旋转的过程中,可通过联轴器14带动盖板组件19进行旋转,因盖板组件19与工作台2通过第三螺栓20进行衔接,这使得主轴3在旋转的过程中,可带动工作台2在底座1的顶部进行转动,从而能使设备进行正常作业。

请参阅图1、图3和图4,第一平面轴承4包括下轴承座401、轴承钢珠402、上轴承座403、入油口404、储油腔405、润滑管406和瓣膜407,下轴承座401的顶部外侧设置有轴承钢珠402,且轴承钢珠402的顶部外侧连接有上轴承座403,上轴承座403的外端开设有入油口404,入油口404末端开设有储油腔405,储油腔405的底部外侧开设有润滑管406,且润滑管406的内侧中端设置有瓣膜407,入油口404通过储油腔405与润滑管406相互连通,且润滑管406的竖直中心线与轴承钢珠402的竖直中心线相互重合,润滑管406与储油腔405之间呈45°夹角,且润滑管406与瓣膜407固定连接;

具体操作如下,第一平面轴承4的下轴承座401与底座1相贴合,且第一平面轴承4的上轴承座403与工作台2相贴合,通过工作台2进行转动,可带动上轴承座403在轴承钢珠402进行进行滚动,这使得第一平面轴承4可对工作台2的旋转进行支撑和引导,通过向入油口404内侧注入润滑油,能使润滑油进入储油腔405的内侧进行储存,上轴承座403在旋转的过程中,储油腔405内的润滑油会因离心力的作用突破润滑管406内侧的瓣膜407并流淌至轴承钢珠402,这使得第一平面轴承4能如同静压轴承一样在旋转过程中进行自润滑,这使得设备的加工精度可进一步上升。

请参阅图1和图2,双列圆柱滚子轴承6与主轴3呈卡合连接,且双列圆柱滚子轴承6的竖直中心线与主轴3的竖直中心线相互重合,锁紧螺母8与主轴3螺纹连接,且锁紧螺母8与第二平面轴承9呈卡合连接,而且第二平面轴承9的外表面与工作台2的内表面相贴合;

具体操作如下,双列圆柱滚子轴承6的内圆面能通过隔套5和压环7卡合在主轴3的表面,在主轴3与工作台2装配完成后,双列圆柱滚子轴承6的外圆面能与工作台2的内表面进行卡合,这使得双列圆柱滚子轴承6在主轴3旋转的过程中,能降低主轴3与工作台2之间的摩擦力,同时双列圆柱滚子轴承6可对主轴3进行限位,这能降低主轴3的径向圆跳动,从而能使主轴3的转动更加稳定,将锁紧螺母8拧入主轴3的顶部外侧后,能在锁紧螺母8的外表面嵌套第二平面轴承9,主轴3安置在工作台2内侧后,第二平面轴承9的下表面能与工作台2的内壁相贴合,此时在第二平面轴承9的顶部盖上压板17,并在压板17顶端拧入第二螺栓18,能使压板17与主轴3进行固定,当主轴3进行旋转时,压板17能带动第二平面轴承9进行转动,这使得第二平面轴承9可对主轴3的旋转进行支撑和引导,另外第二平面轴承9如同第一平面轴承4一样,内部也安置有润滑结构,这使得第二平面轴承9在旋转的过程中可进行自润滑,通过采用第一平面轴承4和第二平面轴承9对主轴3和工作台2的旋转进行支撑和引导,能有效提升两者的转动稳定性和转动精度,与此同时,通过采用平面轴承代替静压轴承,能避免工作台2因为压力的不稳定导致工作台2的精度浮动的情况发生,法兰盘10能与编码器12进行衔接,将衔接有编码器12的法兰盘10安置在调整垫13内侧后,调整垫13可对法兰盘10进行限位,此时在法兰盘10顶端拧入第一螺栓11,可使法兰盘10与主轴3进行连接,从而能使编码器12固定在主轴3的内侧,这使得主轴3的转动可与加工机床的进给运动进行联系,联轴器14的一端能通过油封16与编码器12相连接,另一端能固定在板体1901的内侧,板体1901通过第三螺栓20与工作台2相连接,这使得主轴3在旋转的过程中,可带动工作台2一同转动。

请参阅图1和图5,盖板组件19包括板体1901、滑槽1902、滑动座1903、螺纹杆1904,贴合板1905,板体1901的顶部外侧开设有滑槽1902,且滑槽1902的内侧表面设置有滑动座1903,滑动座1903的内侧设置有螺纹杆1904,螺纹杆1904靠近板体1901竖直中心线一侧设置有贴合板1905,滑槽1902呈圆弧型,且滑动座1903与滑槽1902的弧度一致,贴合板1905呈圆弧型,且贴合板1905沿联轴器14的竖直中心线对称分布,板体1901与联轴器14固定连接,且板体1901通过第三螺栓20与工作台2相连接;

具体操作如下,通过开启端盖15,可使板体1901内侧的联轴器14露出,将刀具插入联轴器14的顶端后,可使联轴器14与刀具进行固定,通过拧动螺纹杆1904,能使螺纹杆1904带动贴合板1905进行移动,这使得贴合板1905能与刀具的外表面相贴合,通过贴合板1905的防护,能降低刀具在切削过程中,因外力影响发生倾斜或抖动的概率,主轴3带动联轴器14旋转时,可带动刀具进行转动,从而能使联轴器14带动刀具进行切削作业,刀具转动时,外侧的贴合板1905能通过滑动座1903在滑槽1902内滑动进行同步旋转,这能避免贴合板1905对刀具的旋转造成干涉。

综上,该带平面轴承的主轴结构,使用时,首先将双列圆柱滚子轴承6的内圆面与隔套5和压环7进行卡合,这使得双列圆柱滚子轴承6的内圆面能固定在主轴3的表面,将锁紧螺母8拧入主轴3的顶部外侧后,能在锁紧螺母8的外表面嵌套第二平面轴承9,主轴3安置在工作台2内侧后,第二平面轴承9的下表面能与工作台2的内壁相贴合,此时在第二平面轴承9的顶部盖上压板17,并在压板17顶端拧入第二螺栓18,能使压板17与主轴3进行固定;

然后将法兰盘10与编码器12进行衔接,将衔接有编码器12的法兰盘10安置在调整垫13内侧后,调整垫13可对法兰盘10进行限位,此时在法兰盘10顶端拧入第一螺栓11,可使法兰盘10与主轴3进行连接,从而能使编码器12固定在主轴3的内侧,联轴器14的一端能通过油封16与编码器12相连接,另一端能固定在板体1901的内侧;

接着在主轴3与工作台2装配完成后,双列圆柱滚子轴承6的外圆面能与工作台2的内表面进行卡合,这使得双列圆柱滚子轴承6在主轴3旋转的过程中,能降低主轴3与工作台2之间的摩擦力,同时双列圆柱滚子轴承6可对主轴3进行限位,这能降低主轴3的径向圆跳动,从而能使主轴3的转动更加稳定,因板体1901通过第三螺栓20与工作台2相连接,这使得主轴3在旋转的过程中,可带动工作台2一同转动;

随后在主轴3进行旋转时,压板17能带动第二平面轴承9进行转动,这使得第二平面轴承9可对主轴3的旋转进行支撑和引导,第一平面轴承4的下轴承座401与底座1相贴合,且第一平面轴承4的上轴承座403与工作台2相贴合,通过工作台2进行转动,可带动上轴承座403在轴承钢珠402进行进行滚动,这使得第一平面轴承4可对工作台2的旋转进行支撑和引导,通过采用第一平面轴承4和第二平面轴承9对主轴3和工作台2的旋转进行支撑和引导,能有效提升两者的转动稳定性和转动精度,与此同时,通过采用平面轴承代替静压轴承,能避免工作台2因为压力的不稳定导致工作台2的精度浮动的情况发生;

而后向入油口404内侧注入润滑油,能使润滑油进入储油腔405的内侧进行储存,上轴承座403在旋转的过程中,储油腔405内的润滑油会因离心力的作用突破润滑管406内侧的瓣膜407并流淌至轴承钢珠402,这使得第一平面轴承4能如同静压轴承一样在旋转过程中进行自润滑,这使得设备的加工精度可进一步上升,另外第二平面轴承9如同第一平面轴承4一样,内部也安置有润滑结构,这使得第二平面轴承9在旋转的过程中可进行自润滑;

最后通过开启端盖15,可使板体1901内侧的联轴器14露出,将刀具插入联轴器14的顶端后,可使联轴器14与刀具进行固定,通过拧动螺纹杆1904,能使螺纹杆1904带动贴合板1905进行移动,这使得贴合板1905能与刀具的外表面相贴合,通过贴合板1905的防护,能降低刀具在切削过程中,因外力影响发生倾斜或抖动的概率,主轴3带动联轴器14旋转时,可带动刀具进行转动,从而能使联轴器14带动刀具进行切削作业,刀具转动时,外侧的贴合板1905能通过滑动座1903在滑槽1902内滑动进行同步旋转,这能避免贴合板1905对刀具的旋转造成干涉。

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