[实用新型]一种直驱零传动数控花键轴铣床工件主轴装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种花键轴加工技术设备领域，特别涉及一种直驱零传动数控花键轴铣床工件主轴装置。

背景技术

在传动轴制造加工技术领域中，花健轴是广泛用于各种传动轴之间连接的通用零部件，传统制造加工工艺大多使用滚齿机进行粗加工，然后进行精细磨削加工，由于滚齿机精度与效率均不能满足花键轴工艺水平的需要，造成花键轴生产加工效率低、成本高、难以批量生产。

现有的数控花键轴铣床一般是在普通的机械式铣床上进行改装，将机械式铣床上的普通电机更换成伺服电机或步进电机，各轴传动链还是通过齿轮等机械部件传动，所以其加工精度上没有提高，只是降低劳动强度，提升生产效率；现有的数控花键轴铣床工件主轴，采用机械式传动较多，仍然无法彻底消除累积误差与分度误差的影响；采用机械式传动，传动误差大、传动精度低、加工速度慢、设备故障率高。工件主轴的控制精度决定了花键轴加工精度，不但会对花键轴本身的使用与磨损有影响，也同时会影响到工件主轴的使用寿命和磨损。

现有技术中，花键轴铣床的工件轴控制上，还或多或少的保留着齿轮传动方式，也正是因为在关键的工件轴方向上，没有根本性的改革，致使目前花键轴制造加工工艺的精度不够好，生产的效率不高，花键轴铣床的运行稳定性不良。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种直驱零传动数控花键轴铣床工件主轴装置，针对现有技术中的不足，优化结构设计，彻底去除数控花键轴铣床工件主轴的中间传动环节，从根本上避免由于中间传动环节造成的累积误差和分度误差，提高工件的加工精度和加工效率。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种直驱零传动数控花键轴铣床工件主轴装置，简称：工件主轴装置；包括连轴结、平键、空心力矩伺服电机、精密锁紧螺母、套圈、轴承端盖、角接触轴承组、轴承端盖、工件主轴箱体、工件主轴、套圈、毛毡盖、双向推力轴承、隔套、圆柱滚子轴承、调整垫、顶尖套和拨盘，其特征在于：

所述工件主轴箱体内设置有工件主轴，所述工件主轴一端设置有空心力矩伺服电机，所述空心力矩伺服电机上一体化集成有高精度位置编码器，所述空心力矩伺服电机与高精度位置编码同轴设置；所述工件主轴上设置有角接触轴承组、双向推力轴承和圆柱滚子轴承；所述工件主轴另一端设置有顶尖套和拨盘；所述工件主轴上还设置有精密锁紧螺母、套圈、轴承端盖、毛毡盖、隔套、调整垫。

所述工件主轴装置中，所述工件主轴采用大扭矩的空心力矩伺服电机，直接套装在工件主轴上，由所述空心力矩伺服电机的旋转部分通过所述连轴结直接同轴驱动所述工件主轴；所述工件主轴为空心轴，其右端设置有内圆锥孔；所述工件主轴右端设置有顶尖套和拨盘，所述顶尖套设置有外圆，所述顶尖套的外圆为与所述工件主轴的内圆锥孔相配合的圆锥面，所述顶尖套设置有内孔，所述顶尖套的内孔为莫氏5号圆锥孔；所述顶尖套的右端设置有用于装卸的外螺纹。

所述工件主轴设置为旋转轴，由空心力矩伺服电机通过连轴结直接驱动；所述连轴结通过所述平键与所述工件主轴固定连接；所述空心力矩伺服电机的不旋转端设置在所述工件主轴箱体的左端，空心力矩伺服电机的旋转端与连轴结固定连接。

所述工件主轴的右端与工件主轴箱体之间安装有双向推力轴承、隔套、圆柱滚子轴承；所述圆柱滚子轴承的内孔为圆锥面，所述工件主轴与之对应的部分为相配合的圆锥面；所述圆柱滚子轴承与所述工件主轴之间的配合公差由调整垫调整；使用所述精密锁紧螺母通过套圈实现双向推力轴承和圆柱滚子轴承的轴向预紧；上述设置的轴承组件承受径向力与轴向力，受力结构好，使工件主轴具有很高的回转精度。

所述圆柱滚子轴承的外端设置有轴承端盖，所述轴承端盖与所述工件主轴之间设置有氟胶油封，所述角接触轴承组的后端外圈由箱体预留的台阶孔支承；所述工件主轴箱体与套圈之间设置有毛毡盖，所述毛毡盖的内圈设置有密封毛毡。

所述工件主轴的左端与工件主轴箱体之间设置有用于所述工件主轴左端支承的角接触轴承组、轴承端盖及对应的氟胶油封；所述角接触轴承组的一端由所述工件主轴预留的台阶面支承，通过精密锁紧螺母和套圈实现角接触轴承组的轴向预紧。

所述圆柱滚子轴承的外端设置有轴承端盖，所述轴承端盖与所述工件主轴的右端设置有氟胶油封；所述双向推力轴承的右端外圈由工件主轴箱体预留的台阶孔支承。

所述工件主轴箱体上设置有添加润滑脂的黄油杯。