[发明专利]一种双轴直联式精密旋转轴

说明书

技术领域

本发明属于数控机床和精密运动平台领域，具体涉及一种精密旋转轴。

背景技术

随着数控技术的不断发展，为追求高速高精的数控加工效果，许多关键核心元器件被运用在数控机床领域，精密旋转轴（主轴）作为数控机床必不可少的核心元器件，被大量应用于超精密加工的数控机床中。目前，数控机床专用的精密旋转轴（主轴）目前国内多为进口（台湾、日本、欧洲等），但多数国家出于对核心技术保护的考虑，对某些高速精密旋转轴（主轴）限制对中国出口。

这些引进的精密旋转轴（主轴）价格高、供货周期长、结构复杂、元器件损坏后维修不便，且由于它们都是作为标准件被引进，难以根据具体的应用场合进行灵活变更设计并符合具体的应用场合，这些都大大制约了自主项目的顺利推进。

发明内容

本发明的主要目的，是提供一种结构简单、减速精度更高、力传递特性好，能克服较大的切削力作用的精密旋转轴。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：双轴直联式精密旋转轴，包括主心轴和心轴，心轴穿过谐波减速器的波发生器并与其固定连接，主心轴大端与谐波减速器的柔轮固定连接，谐波减速器的刚轮同B轴外罩固定连接；B轴外罩靠近谐波减速器附近的内侧固定有第一接触球轴承和第二接触球轴承，B轴外罩远离谐波减速器的内侧固定有第三接触球轴承和第四接触球轴承，所述第一接触球轴承、第二接触球轴承、第三接触球轴承、第四接触球轴承的内圈和外圈分别同内圈套筒和外圈套筒连接；B轴外罩的两端分别设置有第一法兰和第二法兰。

作为优化，所述柔轮的外面贴近主心轴大端，柔轮的内面贴近一紧固套环，螺钉穿过紧固套环和柔轮固定在主心轴大端上。

所述紧固套环的安装孔内固定有内轴承，心轴大端的轴颈固定安装在所述内轴承内。

所述波发生器通过平键与心轴固定连接。

所述谐波减速器的刚轮端面上固定有减速器端盖，减速器端盖的安装孔中固定有外轴承，心轴安装在所述外轴承上。

所述谐波减速器的刚轮固定在连接套筒上，连接套筒与固定在B轴外罩的第一法兰固定连接。

所述B轴外罩内环的下方设置有轴肩，第三接触球轴承的外圈紧靠在B轴外罩内环下方的轴肩上表面上，第三接触球轴承的内圈紧靠在卡环上。

所述第一接触球轴承的外圈紧靠第一法兰的凸肩，第一接触球轴承的内圈紧靠主心轴大端的轴肩下表面。

所述第一法兰和第二法兰同主心轴之间设置有O形橡胶密封圈。

所述心轴位于波发生器的外端设置有圆螺母，所述主心轴位于第三接触球轴承外端设置有带锁紧槽圆螺母。

本发明双轴直联式精密旋转轴，内部具有两根心轴，其中主心轴尺寸较大（轴颈外径65mm），心轴外径较小（轴颈外径10mm），通过谐波减速器的作用，很好的实现了用小轴带动大轴（用很小的力来带动较大的负载）的目的；该精密旋转轴的两根心轴通过紧固套环直接连接在一起，结构简单，轴向定位可靠，采用精度等级很高的接触球轴承，轴向间隙调节方便（通过上方的普通圆螺母和下方的带锁紧槽圆螺母来实现）；该旋转轴结构紧凑，稳定性好，外形小巧，零件易加工，开发成本低，开发周期短，能根据不同的应用场合做灵活的变更设计，非常适合用于超精密加工的数控机床中。该精密旋转轴采用谐波减速器来作为其减速机构，减速动作准确，精度高（径向跳动、端面跳动均小于3um），力的传递特性好；该精密旋转轴采用成本低廉的标准件（O形橡胶密封圈和油封）密封，密封方法简单、可靠；该精密旋转轴采用脂润滑方式，只需定期（1年1次）添加润滑脂即可，维修方便。

附图说明

图1为本发明双轴直联式精密旋转轴结构示意图。

具体实施方式

下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。