[发明专利]带分度机构的数控机床主轴箱系统

说明书

技术领域

本发明涉及机床技术领域，特别涉及一种数控机床的主轴箱。

背景技术

主轴箱是机床的重要的部件，其包括箱体、主轴部件等。主轴部件通常由主轴、轴承和传动件(齿轮或带轮)等组成。主轴在机床中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩、带动工件或刀具旋转等，用作高精度加工的数控机床，对主轴部件的质量要求很高。

机床在加工过程中主轴径向受力大，而轴向受力相对较小，所以支承主轴的径向轴承受力能力非常关键。现有技术中常采用深沟球轴承支承主轴，因轴承原因导致加工精度降低的因素主要有：

1、轴承的内圈和外圈与钢球之间存在间隙，使得当主轴受径向力时，主轴中心会产生偏移，降低加工精度。

2、轴承磨损，导致轴承间隙增大，降低加工精度。

3、轴承高速运动，温度升高，导致轴承刚性降低，影响加工精度。

而主轴的刚性也是影响机床加工精度的重要因素。在加工中，切削金属会产生大量热量，切削热部分被冷却液带走，而部分会传递给主轴，导致主轴温度升高，主轴升温会降低主轴刚性，也会影响加工精度。

同时现有的数控机床的功能较为强大，如现有的数控车床不仅能对工件进行车削加工，还能对工件的侧面或端面进行铣削、钻孔和镗孔等方式的加工。为了实现数控车床对工件侧面或端面进行铣削、钻孔、镗孔等操作时，需要能对工件准确地定位，这便要求机床控制主轴的旋转角度能够被精确控制。现有技术中，机床主轴分度一般是靠机械式分度盘实现，但分度盘存在结构复杂，成本高，使用方便性差等技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种带分度机构的数控机床主轴箱系统，以解决现有主轴分度采用机械式分度装置存在成本高、操作复杂等技术问题，以及解决轴承间隙、轴承磨损、轴承及主轴升温等导致机床加工精度降低的技术问题。

本发明带分度机构的数控机床主轴箱系统，包括箱体和主轴；所述箱体的内侧面上形成有轴承座，所述主轴的前端通过两个深沟球轴承安装于箱体内侧的轴承座上，所述两个深沟球轴承中的第一深沟球轴承靠近箱体中部，第二深沟球轴承靠近箱体外侧；所述主轴的后端通过角接触轴承安装在箱体上，箱体上还设置有固定角接触轴承的主轴端盖；

所述主轴箱系统还包括主轴分度装置，所述主轴分度装置包括通过螺钉固定在主轴上的从动摩擦轮、以及与从动摩擦轮传动配合的主动摩擦轮；所述主轴分度装置还包括步进电机或角度传感器，所述步进电机或角度传感器的转轴与主动摩擦轮同轴固定连接，所述步进电机或角度传感器位于主轴的下方；所述主轴分度装置还包括固定布置在步进电机或角度传感器下方的驱动缸，所述驱动缸的活塞杆竖直向上、且活塞杆与步进电机或角度传感器的底座固定连接；

所述主轴端盖上设置有与主轴连接的磁粉制动器；

所述主轴箱系统还包括轴承密封系统，所述轴承密封系统包括通过螺栓连接在轴承座端面上的轴承盖，所述轴承盖上设置有压在第一深沟球轴承上的环形凸台，轴承盖的中部具有与主轴配合的轴套部，所述轴套内设置有用于密封轴套与主轴间间隙的第一密封圈，轴套的端面上设置有防止第一密封圈脱落的第一端盖；所述箱体上与主轴前端配合的轴孔壁上设置有第二密封圈，所述第二密封圈用于密封主轴前端与箱体上轴孔之间的间隙，箱体端面上设置有固定第二密封圈的第二端盖；所述箱体上与第二深沟球轴承的内圈相对的部位上设置有第三密封圈，所述第三密封圈用于密封箱体与第三轴承端面间的间隙；所述第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈为V形密封圈；

所述轴承密封系统还包括气压密封系统，所述气压密封系统包括空气压缩机、与空气压缩机连接的空气净化器、与空气净化器连接的空气干燥器、与空气干燥器连接的气体稳压罐、与气体稳压罐连接的第一调压阀、与第一调压阀连接的进气接头，所述进气接头包括环形管、设置在环形管上与第一调压阀连通的进气嘴、以及均匀布置在环形管上的若干个出气嘴，所述出气嘴安装在轴承盖上，且出气嘴与第一深沟球轴承的内圈端面正对；所述主轴上设置有第一环形导气槽和第二环形导气槽，第一环形导气槽靠近第一轴承端面与轴承盖之间的间隙，第二环形导气槽靠近第二轴承端面与箱体之间的间隙；所述主轴的表面上还设置有连通第一环形导气槽和第二环形导气槽的轴向导气槽，所述轴向导气槽沿主轴圆周方向均匀布置若干条；

所述带分度机构的数控机床主轴箱系统还包括轴承预紧消隙装置，所述轴承预紧消隙装置包括设置在第一深沟球轴承和第二深沟球轴承之间的隔环，所述隔环的两侧面分别贴在第一深沟球轴承和第二深沟球轴承的外圈端面